KR20130018325A - 커넥터 삽입부 제조 방법, 커넥터 삽입부 및 케이블 - Google Patents

커넥터 삽입부 제조 방법, 커넥터 삽입부 및 케이블 Download PDF

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Abstract

개선된 열 전도, 고강도를 가지며, 신뢰성 있는 방식으로 제조될 수 있는 고속 커넥터 삽입부 및 케이블이 개시된다. 일례에서, 케이블 삽입부 내 회로로부터 열이 제거될 수 있게 하는 수 개의 경로를 가지는 커넥터 삽입부를 제공할 수 있다. 일례에서, 커넥터 삽입부의 쉴드(150)와 회로 사이에 열 경로(160)를 형성함으로써, 열이 하나 이상의 회로(140)로부터 제거될 수 있다. 다른 경로는, 쉴드(1030)에 직접 납땜된, 집적 회로 보드의 면 상의 하나 이상의 패드(1040)를 포함할 수 있다. 케이블(230)을 둘러싸는 브레이딩(234)은 쉴드(250)에 납땜되거나 다르게 열적으로 접속될 수 있다. 또 다른 예에서, 아라미드 섬유(550)와 같은 하나 이상의 타입의 섬유를 포함하는 브레이딩을 가지는 케이블이 제공될 수 있다. 또 다른 예에서, 와이어 콤(910) 및 납땜 바(1140)의 이용에 의한, 개선된 제조용이성이 제공될 수 있다.

Description

커넥터 삽입부 제조 방법, 커넥터 삽입부 및 케이블{METHOD OF MANUFACTURING A CONNECTOR INSERT, CONNECTOR INSERT AND CABLE}
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은, 2010년 6월 30일 출원된 미국 특허 가출원 제61/360,436호, 2010년 6월 30일 출원된 제61/360,432호, 및 2010년 10월 29일 출원된 제61/408,052호의 혜택을 주장하고, 2011년 2월 23일 출원된 미국 특허 출원 제13/033,562호의 우선권을 주장하며, 2010년 9월 30일 미국 출원 제12/895,842호 및 2011년 2월 23일 출원된 제13/033,553호에 관련되고, 이들은 모두 참조에 의해 포함된다.
전자 디바이스들 간에 전송되는 데이터의 양은 비약적으로 증가하고 있다. 고-선명(high-definition) 비디오와 같은 응용에서는 엄청난 양의 데이터가 매우 높은 데이터 속도로 전송될 것이 요구된다. 불행하게도, 전자 디바이스들 간 고속 통신은 너무나 빨라져서, 와이어에 의해 접속된 두 삽입부(insert)로 구성된 단순한 케이블은 더 이상 적합하지 않게 되었다. 이들 단순한 케이블은 신호의 품질을 떨어뜨리고 왜곡을 일으켜서, 고속 데이터 통신을 신뢰할 수 없게끔 한다.
따라서, 새로운 케이블이 필요하다. 이들 케이블은, 집적 회로와 같은 능동형 전자 구성요소를 포함한다는 점에서 능동형(active)일 수 있다. 이들 회로는 전력을 소모하고, 따라서 열을 발생시킨다. 이러한 열은 케이블 및 회로의 신뢰성을 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 사용자가 만지기에 불쾌할 수도 있다.
이들 케이블은 사용 중에 압력과 기계적 충격을 받을 수 있다. 이들의 복잡성을 감안하면, 케이블에 개선된 강도를 제공하면 유용할 수 있다. 또한, 이들의 복잡성을 감안하면, 제조용이성(manufacturability)에 관한 문제도 고려될 수 있다.
따라서, 고속 통신에서 신뢰성 있게 신호를 전송할 수 있는, 고속 케이블을 위한 회로, 방법, 및 장치가 필요하다. 케이블 삽입부(cable insert)는 사용자 경험 및 케이블 신뢰성을 개선하게끔 열을 전달할 수 있다. 케이블은 개선된 강도를 가질 수 있다. 케이블과 커넥터 삽입부는 개선된 제조용이성을 제공하도록 배열될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서, 개선된 열 전도성, 고강도를 가지며 신뢰성 있게 제조될 수 있는 고속 커넥터 삽입부 및 케이블이 제공될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에서 개선된 열 전도성을 가지는 커넥터 삽입부가 제공될 수 있다. 이 커넥터 삽입부는, 케이블 삽입부 내 회로로부터 열이 제거될 수 있게 하는 수 개의 경로를 포함할 수 있다. 일례에서, 회로들 간에 열 경로를 형성함으로써, 집적 회로 또는 다른 디바이스 및 커넥터 삽입부의 쉴드와 같은, 하나 이상의 회로로부터 열이 제거될 수 있다. 이 경로는 열 저항을 더 줄일 수 있도록 열 전도성 소재를 포함할 수 있다. 다른 일례에서, 집적 회로 보드의 면 상에, 하나 이상의 패드가 포함될 수 있다. 이들 패드는 쉴드에 직접 납땜되거나, 또는 쉴드에 다르게 열적으로 접속될 수 있다.
다른 예에서, 열 전도성을 개선하기 위해, 케이블을 둘러싸는 브레이딩(braiding)이 쉴드에 납땜되거나 또는 다르게 열적으로 접속될 수 있다. 이 접속은 전자기 간섭(EMI) 누설을 회피하도록 캡으로 덮여질 수 있다. 이 캡은 강건한(robust) 기계적 접속을 제공하도록 크림핑될 수 있다. 이 크림핑은 여러 방향에서 캡에 힘을 가함으로써 달성될 수 있다. 본 발명의 특정한 일 실시예에서, 크림핑 동안 네 방향에서 캡에 힘이 가해질 수 있다. 개선된 열 전도성 및 기계적 신뢰성을 위해, 캡은 커넥터 삽입부 및 케이블 둘 다 또는 어느 하나의 부분들에 납땜될 수 있다.
다른 예시적인 본 발명의 실시예에서 고강도를 가지는 케이블이 제공될 수 있다. 이러한 개선된 강도를 제공하기 위해, 케이블을 둘러싸는 브레이딩 또는 브레이딩의 컨덕터들 중 하나 이상은 하나 이상의 타입의 섬유(fiber)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 케이블을 둘러싸는 브레이딩 내에 아라미드 섬유가 포함될 수 있다. 브레이딩의 납땜을 단순화하기 위해, 아라미드 또는 다른 섬유는 다발로 묶이거나(bunched) 그룹화되어(grouped), 방해하지 않도록 치워질 수 있다(pulled out of the way). 본 발명의 다양한 실시예에서, 이들 섬유는, 정전기를 이용하거나 또는 다른 메커니즘에 의해, 방해하지 않도록 빼내어질 수 있다. 본 발명의 특정 실시예에서, 아라미드 섬유의 분리를 돕도록 역회전(counter-rotating) 나선으로 형성된 브레이딩을 이용할 수 있다.
다른 예시적인 본 발명의 실시예에서 신뢰할만한 제조용이성이 제공될 수 있다. 특정 일례는, 와이어 콤(wire comb)을 이용하여, 케이블 내 컨덕터의 수 개의 트위스티드 페어(twisted pair) 쌍들을 정렬할 수 있다. 특히, 복수의 개구부(opening)를 가지는 와이어 콤이 이용되어, 트위스티드 페어를 정렬된 방식으로 홀딩(hold)할 수 있다. 이는 인쇄 회로 보드(board) 또는 다른 적합한 기판(substrate)에의 케이블의 납땜을 가능케 한다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 이 납땜은 납땜 바를 이용하여 신뢰할만한 방식으로 달성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서 여기에 설명된 이러한 특징들 및 다른 특징들 중 하나 이상이 포함될 수 있다. 본 발명의 사상과 장점에 대한 더 나은 이해는, 후술하는 설명과 도면을 참조하여 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 커넥터 플러그를 도시한다.
도 2는 케이블 및 커넥터 삽입부 쉴드 간 접속의 측면을 도시한다.
도 3은 케이블 브레이딩 및 커넥터 삽입부 쉴드를 연결하는, 납땜 위치(solder location) 상에 배치될 수 있는 캡을 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의해 채택될 수 있는 크림핑 기술을 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고속 케이블의 단면도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 트위스티드 페어의 더 구체적인 상세도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 일부의 측면도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 케이블의 구조를 도시한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른, 케이블로부터 나오는 트위스티드 페어를 정렬하도록 이용될 수 있는 와이어 콤을 도시한다.
도 10은 인쇄 회로 보드 위의 납땜 패드에 납땜될 수 있는 복수의 컨덕터를 도시한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 인쇄 회로 보드에 컨덕터를 납땜하는 방법을 도시한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 커넥터 삽입부를 도시한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 커넥터 삽입부의 분해도를 도시한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 커넥트 플러그의 측면도를 도시한다. 본 도면은, 나머지 도면과 마찬가지로, 예시적 목적으로 도시되고, 본 발명의 가능한 실시예 또는 청구항을 제한하지 않는다.
전술한 바와 같이, 이 플러그는 고속 데이터 통신을 위한 능동형 케이블의 일부일 수 있다. 따라서, 이 플러그는 칩(140)과 같이, 전력을 소모하고 열을 발생시키는 능동형 회로를 포함할 수 있다. 이 열은, 만약 과도하게 뜨거워진다면, 능동형 회로의 신뢰성을 떨어뜨리고, 불쾌한 사용자 경험을 불러올 수 있다. 따라서, 이 커넥터 플러그로부터 열을 제거하도록 요망된다. 따라서, 본 발명의 실시예에서 이 열을 발산하기 위한, 수개의 낮은 열 저항 경로가 제공될 수 있다.
이 커넥터 플러그는 플러그 커넥터들(110)을 포함하는데, 이는 커넥터 리셉터클(receptacle)(도시되지 않음)의 컨덕터들과 짝을 이룰 수 있다. 플러그 커넥터들(110)은 기계적으로 인쇄 회로 보드(120)에 부착될 수 있다. 이들 플러그 커넥터들(110)은 인쇄 회로 보드(120) 상의 트레이스(trace)를 이용하여, 칩(140)에 전기적으로 접속될 수 있다. 플러그 커넥터들 및 칩(140)은, 인쇄 회로 보드(120) 상의 트레이스들을 통해 와이어 및 케이블(130)에 접속될 수 있다. 하우징(170)이 쉴드(150)를 감싸도록 이용될 수 있다.
칩(140)은, 이 플러그 내에서 열의 대부분을 발생시킬 수 있는 여러 회로들 중의 예시적인 한 회로일 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 열을 발산시킬 수 있는 수 개의 경로가 채택될 수 있다. 제1 경로에서, 칩(140)으로부터 직접 쉴드(150)로, 열이 제거될 수 있다. 따라서, 열 컨덕터 층(160)이 이용되어 칩(140)으로부터 쉴드(150)까지 열 경로를 제공할 수 있다. 제2 경로에서, 칩(140)은 인쇄 회로 보드(120)에 부착될 수 있고, 이에 따라 열이 인쇄 회로 보드(120)로 흘러 들어가도록 한다. 인쇄 회로 보드(120)의 측면, 하단, 또는 상단 상에 배치될 수 있는 납땜 영역(180)은, 쉴드(150)의 일부에 납땜될 수 있고, 따라서 인쇄 회로 보드로부터 쉴드로 열을 발산하기 위한, 낮은 열 저항 경로를 형성할 수 있다. 이 쉴드로부터 케이블을 통해, 열이 외부로 발산될 수 있다. 본 발명의 특정 실시예에서, 인쇄 회로 보드(120)의 면이 플레이팅되어(plated) 쉴드에 납땜된다. 따라서 열은, 칩으로부터 인쇄 회로 보드로, 그 다음 에지 플레이팅(edge plating)을 지나 쉴드로, 그 다음 케이블 브레이딩을 지나 케이블로 흘러나간다.
제3 경로에서, 케이블(도시되지 않음)은 또한 열이 이 플러그로부터 빠져나가도록 경로를 제공한다. 후술하는 바와 같이, 브레이딩 또는 케이블의 다른 층은 쉴드(150)에 납땜되거나 다르게 부착될 수 있다. 이에 따라 케이블을 통해 열이 발산되게 될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 액체, 금속, 또는 다른 소재를 포함할 수 있는 낮은 열 경로가 케이블 내에 포함될 수 있다.
플러그 컨덕터들(110)은 또한 디바이스 리셉터클 내부로의 열 경로를 제공할 수 있다. 디바이스 리셉터클은 낮은 열 저항 경로를 제공하여, 플러그 내 열의 발산을 더 돕도록 설계될 수 있다.
전술한 바와 같이, 커넥터 삽입부 내 능동형 회로에 의해 발생된 열의 대부분은, 케이블을 통한 전도를 통하여 제거될 수 있다. 어떻게 이와 같이 되는지의 예가 후술하는 도면에서 도시된다.
도 2는 케이블(230) 및 커넥터 삽입부 쉴드(250) 간 접속의 측면도를 도시한다. 케이블 브레이딩(234)은 케이블(230)로부터 멀리 빼내어지고, 납땜 위치(236)에서 쉴드(250)에 납땜될 수 있다. 케이블(230) 내 컨덕터들(도시되지 않음)은 쉴드(250) 내부에서 회로에 접속될 수 있다. 열을 차단하고 사용자가 커넥터 삽입부를 쥘 위치를 제공하도록, 하우징(270)이 쉴드(250)의 일부를 둘러쌀 수 있다.
케이블 브레이딩(234)이 케이블(230)로부터 분리될 때, 하나 이상의 개구부(238)가 형성될 수 있다. 예를 들면, 쉴드(250)는 그 높이보다 큰 너비를 가질 수 있다. 케이블 브레이딩(234)의 일부 또는 전부는 쉴드(250)의 너비를 따라 쉴드(250)에 부착됨으로써, 쉴드(250)의 높이(또는 측면)를 따라 개구부(238)를 남길 수 있다. 개구부(238)는 전자기 간섭이 케이블 컨덕터(도시되지 않음)로부터 방출되기 위한 경로를 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서 개구부(238)를 뒤덮는 캡이나 다른 구조를 채택할 수 있다. 후술하는 도면에서 일례가 도시된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 케이블 브레이딩(234)과 커넥터 삽입부 쉴드(250) 사이의 납땜 위치(236) 상에 배치될 수 있는 캡(339)을 도시한다. 캡(339)은 알루미늄, 스테인리스 스틸, 또는 다른 소재 등과 같은 금속으로 형성될 수 있다. 제조하는 동안, 캡(339)은 납땜 위치(236) 상에 배치될 수 있고, 그 위치에서 고정되도록 크림핑될 수 있다. 캡(339)은 또한 추가적인 쉴딩 및 기계적 지지를 제공하기 위해 납땜될 수 있다.
캡(339)과 같은 캡들을 크림핑하기 위해 이용되는 종래 기술은, 종종 캡을 짓누르고 변형시킴으로써, 케이블을 손상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 다수의 방향에서 힘을 가해 캡(339)을 크림핑할 수 있다. 후술하는 도면에서 일례가 도시된다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 이용되는 크림핑 기술을 도시한다. 이 특정 실시예에서, 도구 다이(410)에 의해, 캡(439) 상에 네 방향에서 힘이 가해진다. 이들 힘은, 개선된 수율(yield), 개선된 EMI 절연 및 기계적 안정성을 위해 매우 대칭적인 방식으로 캡(439)을 크림핑할 수 있다. 또한, 이 기술은, 이 기술이 아니라면 케이블(330)에 가해질지 모르는 비대칭적인 힘을 감소시킴으로써, 제조하는 동안 케이블(330) 내의 내부 컨덕터(도시되지 않음)에서 발생할지도 모르는 손상의 위험을 줄일 수 있다.
본 발명의 특정 실시예에서, 캡(439)에 대한 힘은 네 방향에서 가해질 수 있는데, 한편 본 발명의 다른 실시예에서는, 둘, 셋 또는 넷 초과의 방향과 같은 다른 개수의 방향에서 힘이 가해질 수도 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 고강도를 가지는 케이블이 제공될 수 있다. 이처럼 증가된 강도를 제공하기 위해, 케이블 또는 그것의 컨덕터들 중 하나 이상을 둘러싸는 쉴드나 브레이딩은 하나 이상의 타입의 섬유를 포함할 수 있다. 예를 들면, 케이블 둘레의 쉴드나 브레이딩 내에 아라미드 섬유가 포함될 수 있다. 불행하게도, 아라미드 섬유는 전술한 납땜 과정을 방해할 수 있다. 브레이딩을 쉽게 납땜하게끔 납땜 중에 방해하지 않게 치워질 수 있도록, 아라미드 또는 다른 섬유는 케이블 쉴드 또는 브레이딩 내에서 묶음으로 엮이거나 그룹화될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서 이들 섬유는, 정전기를 이용하거나 또는 다른 메커니즘에 의해, 방해하지 않도록 빼낼 수 있다. 후술하는 도면에서 이러한 케이블의 예가 도시된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고속 케이블의 단면이다. 이 케이블은 4 개의 트위스티드 페어(520) 및 4 개의 싱글 와이어(530)를 포함할 수 있다. 트위스티드 페어(520)는 차동 신호(differential signal), 다수의 싱글 엔디드(single-ended) 신호, 전력, 접지, 바이어스, 제어, 상태(status) 또는 다른 타입의 신호, 전력, 상태 또는 제어 라인 등을 운반하도록 이용될 수 있다. 싱글 와이어들(530)은 싱글 엔디드 신호, 차동 신호의 일방, 전력, 접지, 바이어스 제어, 상태 또는 다른 타입의 신호, 전력, 상태 또는 제어 라인 등을 전달하도록 이용될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 본 발명의 실시예에 따른 케이블은 다른 개수의 트위스티드 페어 및 싱글 와이어를 포함할 수 있다.
이 예에서, 트위스티드-페어(520) 및 싱글 와이어(530)는, 기계적 지지를 위해 이용되는 나일론 코어(560)를 둘러싼다. 본 발명의 다른 실시예에서, 나일론 코어(560)는, 와이어, 하나 이상의 광-섬유 라인, 또는 다른 컨덕터나 섬유로 대체될 수 있다. 이들 커넥터는 쉴드 테잎(580)에 의해 묶일 수 있다.
쉴드 브레이드(540)는 케이블을 둘러쌀 수 있다. 재킷(570)은 쉴드 브레이드(540)를 둘러싸고 케이블을 위한 기계적 지지를 제공할 수 있다. 전술한 바와 같이, 아라미드 섬유(550)는 쉴드 브레이드(540) 내에서 산개되거나(dispersed) 그룹화될 수 있다. 쉴드 브레이드(540)가 종래의 혼합 직조된(interwoven) 브레이딩일 수 있거나, 쉴드 브레이드(540)가 하나 이상의 역회전 나선으로 형성될 수 있거나, 쉴드 브레이드(540)가 다른 다양한 방식으로 형성될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 트위스티드 페어(520)의 더 구체적인 상세도이다. 트위스티드 페어들(520)은 절연층(630)에 의해 둘러싸인 두 개의 컨덕터(610)를 포함할 수 있다. 나선 쉴드(620)는 트위스티드-페어(520)를 둘러쌀 수 있고, 전자기 간섭을 막는 쉴딩을 제공한다. 쉴드 브레이드(540)처럼, 나선 쉴드(620)도 브레이딩, 하나 이상의 역회전 나선, 또는 다른 방식으로 형성될 수 있다. 구리 Mylar 테잎 층(670)이 바인딩(bind)되고 나선 쉴드(620) 및 컨덕터들(610)을 위한 기계적 지지를 제공할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 하나, 둘 또는 그 이상의 역회전 나선을 쉴드로서 채택할 수 있다. 후술하는 도면에서 일례가 도시된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 케이블 일부의 측면도를 도시한다. 이 도면은 재킷(710)에 의해 둘러싸인 케이블을 도시한다. 재킷(710)은 절단면으로 도시되어, 제1 역회전 나선(720) 및 제2 역회전 나선(730)을 드러내어 보여준다. 이들 나선 중 제1 나선은 대략 파이(phi)(740)의 각을 가진다. 본 발명의 특정 실시예에서, 파이는 17도일 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 다른 각이 이용될 수도 있다. 이들 중 제2 나선은 대략 동일한 상대 각을 가질 수 있는데, 상이한 절대 방향을 표시하도록 음(negative)의 파이(742)로 도시되었다.
이런 방법으로, 역회전 나선들(720 및 730) 내의 와이어들은 제조하는 동안 쉽게 피복을 벗기거나, 곧게 펴거나, 납땜하거나 또는 다른 방식으로, 커넥터 플러그 내 위치에 전기적으로 접속될 수 있다.
역회전 나선들(720 및 730)을 이용하면 케이블의 유연성을 또한 개선할 수 있다. 예를 들면, 케이블이 제1 방향으로 트위스팅되면(twisted), 역회전 나선(720)은 조여지는 반면 역회전 나선(730)은 느슨해질 수 있다. 역회전 나선(720)의 조임은 내부 컨덕터들을 보호할 수 있다. 유사하게, 케이블이 제2 방향으로 트위스팅되면, 역회전 나선(730)은 조여지는 반면 역회전 나선(720)은 느슨해질 수 있다. 역회전 나선(730)의 조임은 내부 컨덕터들을 보호할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 하나 이상의 상이한 타입의 섬유가 채택될 수 있다. 역회전 나선들(720 및 730) 중 하나 이상에서, 이들 섬유는 개별적으로 산재하거나(interspersed) 또는 그룹으로 있을 수도 있다. 이들 섬유는 다양한 목적으로 포함될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예에서, 추가적인 강도를 위해 아라미드 섬유가 포함될 수 있다. 전술한 바와 같이, 커넥터 삽입부의 쉴드나, 커넥터 삽입부 내의 패드 등과 같은 위치에 역회전 나선들(720 및 730)을 납땜할 때, 아라미드 섬유가 방해될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예에서, 이들 섬유는 정전기, 에어 무브먼트(air movement) 또는 다른 방법에 의해, 방해되지 않도록 역회전 나선들(720 및 730) 내 와이어로부터 멀리 치워진다.
여기에 도시된 케이블은 여러 가지 방법으로 제조될 수 있다. 제1 방법에서, 와이어 및 트위스티드 페어는 스풀(spool)로부터 잡아 당겨진 다음, 기계적 지지를 위해 다양한 층에서 감긴다. 케이블이 이용될 때 케이블의 신뢰성을 개선하고 손상의 위험을 감소시키기 위해, 와이어 및 트위스티드 페어를 잡고 있는 스풀은 케이블을 제조하는 동안 회전될 수 있다. 후술하는 도면에 일례가 도시된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 케이블의 구조를 도시한다. 이 예에서, 다수의 스풀(810)이 각각 컨덕터(820) 중 하나씩 홀딩할 수 있다. 케이블이 형성됨에 따라, 스풀(810)이 회전함으로써, 와이어를 개별적으로 트위스팅(twisting) 한다. 또한, 스풀(810)은 그룹으로 트위스팅함으로써, 와이어를 그룹으로 트위스팅할 수 있다. 예를 들면, 스풀(810)은 케이블 길이 당 1/2 턴, 1 턴, 2 턴, 또는 다른 분수 또는 정수의 턴으로 트위스팅할 수 있다. 이렇게 결합된 트위스팅 공정을 유성연동장치 와이어 피딩(planetary wire feeding), 또는 유성연동장치 트위스팅이라 부를 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 다른 타입의 조립공정이 이용될 수 있다. 예를 들면, 백(back) 트위스팅이나, 무(no) 트위스팅이 이용될 수 있다. 다양한 컨덕터가, 예를 들면 테잎(825)을 이용하여 함께 바인딩될 수 있다. 재킷이 830에서 압출성형될(extruded) 수 있고, 따라서 와이어를 봉인할 수 있다.
스풀들(810)은 다양한 타입의 컨덕터 또는 컨덕터 그룹을 홀딩할 수 있다. 예를 들면, 스풀들은 싱글 컨덕터, 코액시얼 케이블, 트위스티드 페어 또는 쉴딩된 트위스티드 페어, 또는 다른 타입의 컨덕터 또는 컨덕터 그룹을 홀딩할 수 있다. 본 발명의 특정 실시예에서, 하나 이상의 스풀(810) 상의 컨덕터는 쌍으로 그룹화되어, 트윈액시얼(twinaxial) 또는 트윈액스(twinax) 케이블이라 불린다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 케이블은, 도 5에서 도시된 바와 같이 다수의 트위스티드 페어(520) 및 싱글 와이어(530)를 포함할 수 있다. 와이어들은 도 1의 인쇄 회로 보드(120)와 같은 커넥터 삽입부 내 인쇄 회로 보드에 접속될 수 있다. 그러나, 트위스티드 페어들(520)은 케이블의 말단으로부터 임의의 방향으로 나올(emerge) 수 있다. 따라서, 인쇄 회로 보드(120)에 대한 트위스티드 페어(520)의 납땜이 어려울 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는, 인쇄 회로 보드(120)에 대한 납땜을 단순화하기 위해, 트위스티드 페어(520)를 정렬하도록 와이어 콤을 채택할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 이러한 콤의 이용은 커넥터 삽입부의 제조용이성을 개선할 수 있다. 이러한 와이어 콤의 예가 후술하는 도면에서 도시된다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른, 케이블로부터 나오는 트위스티드-페어들을 정렬하도록 이용될 수 있는 와이어 콤(910)을 도시한다. 와이어 콤(910)은 복수의 비-원형 개구부(920) 및 원형 개구부(930)를 포함할 수 있다. 트위스티드 페어들(520)은 개구부(920)에 들어맞는 지점까지 언트위스팅될 수 있고, 그런 다음 개구부(920)를 통과할 수 있다. 싱글 와이어들(530)은 개구부(930)를 통과할 수 있다. 이런 방법으로, 케이블로부터의 커넥터들이 와이어 콤(910)으로부터 나오면서 정렬될 수 있다. 이로써, 후술하는 도면에서 도시된 바와 같이, 컨덕터들이 인쇄 회로 보드(120)에 납땜될 수 있다.
도 10은, 인쇄 회로 보드(120)와 같은 인쇄 회로 보드 상의 납땜 패드들(1040 및 1070)에 납땜될 수 있는 복수의 컨덕터(1010)를 도시한다. 특히, 커넥터들(1010)은 재킷(1020)에 의해 덮인다. 재킷(1020)을 제거함으로써 브레이딩 또는 쉴드 층(1030)을 노출시킬 수 있다. 쉴드 층(1030)은 패드들(1040)에 납땜될 수 있다. 내부 절연 층(1050)을 벗기면, 패드(1070)에 납땜되는 커넥터 단자(1060)를 남겨놓을 수 있다.
일단 컨덕터들(1010)이 정렬되면, 신뢰할만한 방식으로 쉴드 층(1030)을 패드(1040)에, 그리고 커넥터(1060)를 패드(1070)에 납땜하는 것이 가능하게 되는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서, 납땜 과정 동안, 성형된 납땜 바(shaped solder bar)를 채택할 수 있다. 후술하는 도면에서 일례가 도시된다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 컨덕터를 인쇄 회로 보드에 납땜하는 방법을 도시한다. 이 예에서, 트위스티드-페어 컨덕터(1120)는 인쇄 회로 보드(1130) 위의 패드에 납땜된다. 성형된 납땜 바(1140)는 커넥터(1120)를 덮으며 배치될 수 있다. 핫 바(hot bar)(1110)가, 예를 들면 전류를 한 끝에서 다른 끝으로 흘리는 방법에 의해, 가열될 수 있다. 납땜 바(1140)가 가열되어 흐르도록 핫 바(1110)를 내림으로써, 트위스티드 페어의 쉴드 층(1120)이 인쇄 회로 보드(1130) 위의 패드에 납땜되게 된다. 이 예에서 가열 바(1110)는, 핫 바(1140)가 골고루 가열될 수 있도록 오목부(recess)(1150)를 포함할 수 있다. 이 구조는 트위스티드-페어(1120)의 쉴드 브레이드 및 인쇄 회로 보드(1130) 위의 패드 간에 신뢰할만한 납땜 접속을 제공할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 커넥터 삽입부를 도시한다. 이 커넥터 삽입부는 순응형(compliant) 커넥터 리셉터클에 들어맞는 삽입 부분(1210)을 포함한다. 사용자가 커넥터 삽입부를 조작할 수 있도록 하우징(1220)이 포함될 수 있다. 예시적인 목적으로, 충격 완화기 및 케이블(1230)이 또한 포함되었다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 커넥터 삽입부의 분해도를 도시한다. 케이블(1305)의 컨덕터들은 전술한 바와 같이 와이어 콤(1140)을 통과한다. 이들 컨덕터는 인쇄 회로 보드(1350)에 부착된다. 하나 이상의 회로(1355)가 인쇄 회로 보드(1350) 위에 배치될 수 있다. 접속부(1365)는 구조(1360)에 의해 지지되고, 인쇄 회로 보드(1350)에 부착될 수 있다. 프레임 부분들(1310 및 1312)이 인쇄 회로 보드(1350) 및 능동형 회로(1355)를 봉인할 수 있다. 하우징 부분(1332 및 1320)은 커넥터 삽입부를 둘러싸는 하우징을 형성할 수 있다. 운송 및 선적 동안 커넥터 삽입부를 보호하도록, 더스트 쉴드(1370)가 제공될 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예들은 예시적이고 설명적인 목적으로 제시되었다. 이들은 모든 것을 다 설명하거나 또는 본 발명을 제시된 특정 형태로 제한하도록 의도되지 않았으며, 상기 교시를 고려하여 다양한 변경과 변화가 가능하다. 이들 실시예는 본 발명의 사상 및 실제 이용을 가장 명확하게 설명하기 위해 선택되었고, 따라서 다른 당업자들은 본 발명의 다양한 실시예들을 예상되는 특정 이용에 적합하도록 여러 가지 변형을 통해 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 후술하는 청구항의 범위 내에서, 모든 변형물과 균등물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.

Claims (25)

  1. 커넥터 삽입부(connector insert)를 제조하는 방법으로서,
    케이블 쉴드 층(cable shield layer) 내의 복수의 섬유를 복수의 금속 와이어로부터 분리하는 단계;
    상기 복수의 금속 와이어와 상기 커넥터 삽입부의 쉴드 간에 납땜 접속(solder connection)을 형성하는 단계;
    상기 납땜 접속 위에 캡을 배치하는 단계; 및
    상기 캡을 크림핑(crimping)하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 섬유는 아라미드 섬유인 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 케이블 쉴드 층은 브레이딩된(braided) 층인 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 케이블 쉴드 층은 복수의 역회전 나선(counter-rotating spirals)으로 형성되는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 캡은 복수의 방향으로 힘을 가함으로써 크림핑되는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 캡은 네 방향으로 힘을 가함으로써 크림핑되는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 커넥터 삽입부에 상기 캡을 납땜하는 단계를 더 포함하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    인쇄 회로 보드 상의 전도성 패드를 상기 커넥터 삽입부의 내벽에 납땜하는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전도성 패드는 상기 인쇄 회로 보드의 에지에 있는 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 보드 상의 능동 디바이스를 상기 쉴드에 열적으로 결합하는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 커넥터 삽입부를 제조하는 방법으로서,
    케이블 내의 와이어들의 복수의 쉴딩된 트위스티드 페어(shielded twisted pairs)를 분리하는 단계 - 각각의 쉴딩된 트위스티드 페어는 비-원형 형상을 가짐 -;
    블록 내의 대응 개구부 안으로 삽입 가능하도록 상기 쉴딩된 트위스티드 페어들 각각을 언트위스팅(untwisting)하는 단계 - 상기 블록 내의 각각의 대응 개구부는, 상기 쉴딩된 트위스티드 페어들의 상기 비-원형 형상과 유사한 비-원형 형상을 가짐 -; 및
    성형된 납땜 바(shaped bar of solder)를 이용하여, 상기 쉴딩된 트위스티드 페어들 각각에 대한 쉴드들을 기판에 납땜하는 단계
    를 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 비-원형 형상은 타원형인 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 비-원형 형상은 대략 타원형인 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 블록은 와이어 콤(wire comb)인 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 케이블 내의 복수의 와이어를 분리하는 단계; 및
    상기 와이어들을 상기 블록 내의 대응 개구부들 안으로 삽입하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 와이어들 및 상기 대응 개구부들은 적어도 대략 원형인 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 성형된 납땜 바는 상기 복수의 와이어 및 상기 복수의 쉴딩된 트위스티드 페어에 대략 들어맞도록 성형되는 방법.
  17. 커넥터 삽입부 및 케이블 장치로서,
    삽입부 쉴드;
    복수의 트위스티드 페어, 복수의 와이어, 및 상기 삽입부 쉴드에 전기적으로 접속된 쉴드 층을 포함하는 케이블;
    상기 쉴드 층 및 상기 삽입부 쉴드 간의 접속부 위의 캡;
    상기 트위스티드 페어들을 위한 복수의 비-원형 개구부, 및 상기 와이어들을 위한 복수의 대략 원형인 개구부를 갖는 블록 - 상기 복수의 트위스티드 페어 및 복수의 와이어는 상기 개구부들을 이용하여 상기 블록을 관통함 -;
    상기 트위스티드 페어들 중 적어도 하나에 결합된 인쇄 회로 보드 - 상기 인쇄 회로 보드는 상기 삽입부 쉴드에 접속된 패드를 가짐 -; 및
    상기 인쇄 회로 보드에 고정되며, 상기 삽입부 쉴드에 열적으로 결합된 능동 디바이스
    를 포함하는, 커넥터 삽입부 및 케이블 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 케이블의 쉴드 층은 상기 삽입부 쉴드에 납땜되는, 커넥터 삽입부 및 케이블 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 복수의 비-원형 개구부 각각은 대략적으로 타원형인, 커넥터 삽입부 및 케이블 장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 패드는 상기 인쇄 회로 보드의 측면 상에 위치하는, 커넥터 삽입부 및 케이블 장치.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 캡은 상기 쉴드 층과 상기 삽입부 쉴드 사이의 접속부 위에 크림핑되는, 커넥터 삽입부 및 케이블 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 캡은 상기 커넥터 삽입부에 납땜되는, 커넥터 삽입부 및 케이블 장치.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 삽입부 쉴드의 일부를 덮는 플라스틱 하우징을 더 포함하는, 커넥터 삽입부 및 케이블 장치.
  24. 제17항에 있어서,
    상기 케이블의 쉴드 층은 복수의 섬유를 포함하는, 커넥터 삽입부 및 케이블 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 복수의 섬유는 아라미드 섬유를 포함하는, 커넥터 삽입부 및 케이블 장치.
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US61/360,432 2010-06-30
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US61/408,052 2010-10-29
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