KR20130098047A - 기판 연결용 알에프 커넥터 - Google Patents

기판 연결용 알에프 커넥터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 체결용 알에프 커넥터에 관한 것으로, 제1기판에 결합고정되며 내측에 마련된 스프링에 의해 지지되어, 상하 유동 및 360도의 각도로 회동하는 인터페이스부를 포함하는 커넥터부와, 제2기판에 결합고정되며, 상기 인터페이스부의 상부를 삽입 고정하는 단자부를 포함한다. 본 발명은 알에프 커넥터에 상하로 압축된 상태에서 원래의 상태로 복원력을 제공하는 스프링을 부가하고, 그 스프링에 의하여 지지되어 360도 방향으로 회동이 가능한 인터페이스를 마련함으로써, 그 인터페이스의 회동에 의해 상대 단자와의 결합을 보다 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

Description

기판 연결용 알에프 커넥터{RF CONNECTOR FOR SUBSTRATES}
본 발명은 기판 연결용 알에프 커넥터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 커넥터 인터페이스를 회동 가능한 구조로 하여, 커넥터의 위치가 정확하게 파악되지 않는 상태에서도 용이하게 체결이 가능하도록 한 기판 연결용 알에프 커넥터에 관한 것이다.
일반적으로, 알에프 통신용 커넥터들은 동축의 케이블을 단자에 쉽고 치밀하게 결합될 수 있는 다양한 구조를 가지고 있다. 이러한 알에프 통신용 커넥터들은 크게 육안으로 확인이 용이한 함체에 마련된 단자에 체결되는 용도와 두 기판에 각각 커넥터와 단자가 마련되어 있는 경우 그 기판에 의해 커넥터와 단자의 위치가 정확하게 육안 확인이 되지 않음으로써, 결합에 시간이 더 소요될 수 밖에 없다.
특히 일측 기판에 마련된 다수의 커넥터와 타측 기판에 마련된 다수의 단자들을 상기 두 기판이 상하로 배치되도록 한 상태에서 커넥터와 그 커넥터에 대응하는 단자를 상호 결합시키기는 매우 어려워, 작업 시간이 많이 소요되며, 무리한 힘을 가하는 경우 커넥터의 핀이 손상되어 신호 연결이 되지 않는 불량이 발생하게 된다.
이와 같은 불량의 발생시에는 손상된 핀을 가지는 커넥터를 교체해야 하기 때문에 작업이 지연되며, 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 감안하여 기판과 기판을 상호 알에프 커넥터로 연결하는 구조에서는 커넥터의 인터페이스를 회동시켜 상대품과의 체결시 약간의 위치가 차이가 있는 경우에도 안정적으로 체결될 수 있는 방안이 제안되었다.
이러한 예로서 등록특허 10-0945113호(등록일 2010년 2월 23일)에 기재된 인쇄회로기판 표면 실장용 커넥터는 상부일부에 접속홈을 가지는 커넥터핀을 가지는 커넥터에서 그 접속홈의 측면 일부의 커넥터핀에 핀절개홈을 마련하여 그 핀절개홈에 의한 공차의 차이를 주어 삽입되는 상대 커넥터의 핀이 보다 용이하게 삽입 결합될 수 있도록 한 구성이다.
그러나 상기와 같은 등록특허는 절연체의 내측에 삽입되어 있는 핀의 접속홈의 외측에 절개홈을 가지는 것 만으로는 육안 확인이 불가능한 상태에서의 커넥터 결합을 충분히 용이하게 할 수 있는 구조로 볼 수 없다.
이는 등록특허의 상세한 설명에서는 회동이라고 표현하고 있으나, 이는 실질적으로 회동이 아닌 절연체의 탄성과 핀의 절개홈에 의한 공차의 개선으로 볼 수 있다.
따라서 종래 기판과 기판을 연결하기 위한 알에프 커넥터들은 회동을 가지는 것이 아니며, 육안 확인이 불가능한 기판과 기판의 결합시 안정적인 커넥터의 연결을 제공할 수 없는 문제점이 있었다.
또한 상기 등록특허는 좌우로는 상기 절개홈 및 절연체의 탄성에 의해 유격이 발생할 수 있지만 상하로는 유격이 발생하지 않는 구조이며, 따라서 결합시 과도한 결합 힘이 작용하는 경우 삽입되는 핀이 휘어지는 등의 손상이 발생할 수도 있게 된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 과제는, 기판과 기판을 연결하는 알에프 커넥터에서 인터페이스의 회동성을 보다 확보함으로써, 육안으로 위치의 확인이 불가능한 커넥터의 결합을 보다 용이하게 할 수 있도록 하는 기판 연결용 알에프 커넥터를 제공함에 있다.
또한 본 발명은 상하 방향으로도 회동성을 제공할 수 있는 기판 연결용 알에프 커넥터를 제공함에 있다.
상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명 기판 연결용 알에프 커넥터는, 제1기판에 결합고정되며 내측에 마련된 스프링에 의해 지지되어, 상하 유동 및 360도의 각도로 회동하는 인터페이스부를 포함하는 커넥터부와, 제2기판에 결합고정되며, 상기 인터페이스부의 상부를 삽입 고정하는 단자부를 포함한다.
본 발명은 알에프 커넥터에 상하로 압축된 상태에서 원래의 상태로 복원력을 제공하는 스프링을 부가하고, 그 스프링에 의하여 지지되어 360도 방향으로 회동이 가능한 인터페이스를 마련함으로써, 그 인터페이스의 회동에 의해 상대 단자와의 결합을 보다 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 상기 스프링에 의해 상하방향으로도 회동이 가능하게 되어, 두 기판의 체결시 과도한 힘이 작용하더라도 스프링의 압축과 복원을 통해 상기 인터페이스부가 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 체결용 알에프 커넥터의 분리상태 일부 절개도이다.
도 2는 도 1에 도시한 커넥터부의 단면 구성도이다.
도 3과 도 4는 상기 도 2에서 인터페이스가 좌측과 우측으로 각각 회동된 상태의 단면 구성도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 체결용 알에프 커넥터의 결합상태 단면 구성도이다.
도 6은 과도한 체결힘이 작용하였을 때의 본 발명의 단면도이다.
도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 커넥터부의 단면 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 체결용 알에프 커넥터의 구성과 작용을 보다 상세히 설명하며, 본 발명에서 기판 체결용 알에프 커넥터라고 함은 PCB와 PCB간의 체결을 위한 것, PCB와 다른 금속 패널, 금속 패널간의 체결을 위한 것일 수 있으며, PCB와 함체의 체결을 포함한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 체결용 알에프 커넥터의 분리상태 일부 절개도이고, 도 2는 도 1에서 커넥터부의 단면 구성도이다.
도 1과 도 2를 각각 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 체결용 알에프 커넥터는, 제1기판(1)에 고정되며, 360도 방향으로 회동되는 인터페이스부(110)를 제공하는 커넥터부(100)와, 제2기판(2)에 고정되며 상기 인터페이스부(110)가 삽입 고정되는 고정공(210)을 제공하는 단자부(200)를 포함하여 구성된다.
상기 커넥터부(100)는 상기 제1기판(1)의 삽입공에 끼움 결합되며, 중공된 하부케이스(120)와, 상기 하부케이스(120)의 상부 외측에 하부가 지지되는 스프링(140)과, 상기 하부케이스(120)의 중심측에 마련된 절연체(150)와, 상기 절연체(150)의 중심측에 삽입 고정되며, 상부에 마련된 삽입홈(171)에 삽입되는 상기 인터페이스부(110)를 회동가능한 상태로 지지하는 핀(170)과, 상기 하부케이스(120)의 상부 외측에 마련되어 상기 스프링(140)과 절연체(150)를 수용하는 공간을 제공하며, 상기 인터페이스부(110)가 회동될 수 있는 공간을 제공하는 상부케이스(130)와, 상기 스프링(140)의 상부측에 접하여 위치하며, 상부가 상기 인터페이스부(110)의 일부에 접하여 상기 인터페이스부(110)에 작용되는 힘을 스프링(140)에 전달하는 스프링캡(160)을 포함하여 구성된다.
상기 단자부(200)는 상기 제2기판(2)에 마련된 통공에 회전체결되며, 상기 인터페이스부(110)의 상부가 삽입 고정되는 공간을 제공하는 바디부(220)와, 상기 바디부(220)의 중앙부에 삽입되며, 중앙부에 관통삽입된 단자핀(210)을 고정하는 절연부(230)를 포함하여 구성된다.
상기 인터페이스부(110)는 상하 양단에 각각 상부 결합부(111)와 하부 결합부(112)가 마련된 인터페이스핀(113)과, 상기 인터페이스핀(113)의 외측둘레에 위치하여 상기 단자부(200)의 절연부(230)의 일부가 삽입 고정되도록 하는 인터페이스바디(114)와, 상기 인터페이스바디(114)와 상기 인터페이스핀(113)의 사이에 위치하는 인터페이스 절연부(115)를 포함한다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 체결용 알에프 커넥터의 구성과 작용에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 커넥터부(100)는 제1기판(1)의 통공에 설치되며, 상기 커넥터부(100)와 결합되는 단자부(200)는 제2기판(2)에 탭형의 통공에 회전 결합된 상태이다.
상기 커넥터부(100)와 단자부(200)는 그 명칭과는 무관하게 제1기판(1)과 제2기판(2)을 상호 결합하는 역할을 한다. 상기 제1기판(1) 또는 제2기판(2)은 통신용 함체일 수 있다. 즉, 함체와 기판의 결합 또는 기판과 기판의 결합에 본 발명이 적용될 수 있다.
즉, 기판의 RF 신호를 함체와 절연되는 상태로 함체 외부로 전송하는 역할을 하거나, 외부의 RF 신호를 함체 내의 기판에 전달할 수 있게 된다.
상기 커넥터부(100)는 제1기판(1)의 홀에 고정되는 하부케이스(120)와, 상기 하부케이스(120)의 상부측에 위치하며 내측에 수용공간을 제공하는 상부케이스(130)를 포함한다.
상기 하부케이스(120)의 내측으로는 절연체(150)에 의해 절연되는 핀(170)이 마련되어 있다. 상기 핀(170)의 상부측에는 상기 인터페이스부(110)의 하부 결합부(112)의 일부가 삽입 고정되되, 회동 가능한 상태로 고정된다.
상기 인터페이스부(110)의 하부 결합부(112)와 상기 핀(170)의 연결관계는 이후에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기 하부케이스(120)의 상부측에는 스프링(140)이 마련되어 있다. 이 스프링(140)은 압축된 상태에서 원 상태로 복원력을 가지는 것이며, 그 스프링(140)의 상부에는 링형의 스프링캡(160)이 마련되어 있다.
상기 스프링캡(160)은 상기 인터페이스부(110)의 회동에 따라 기울어짐이 발생하는 경우 그 기울어지는 방향을 따라 하향의 힘이 작용하게 되고, 그 하향의 힘에 의해 스프링(140)이 압축되면서 인터페이스부(110)의 유동 또는 회동이 가능하게 한다.
상기 상부케이스(130)와 하부케이스(120)는 상기 스프링(140)의 위치를 가이드하는 역할을 하며, 상기 상부케이스(130)는 상부측이 소정의 곡률을 가지도록 절곡되어 있어, 상기 인터페이스부(110)가 이탈되는 것을 방지함과 아울러 원활한 유동이 가능하도록 지지하게 된다.
앞서 언급한 핀(170)의 삽입홈(171)은 상기 인터페이스부(110)의 하부결합부(112)가 상부측에서 압입될 수 있는 홈이다. 상기 하부결합부(112)의 형상은 끝단이 구형이며, 그 삽입홈(171)의 측면에 마련된 홈에 그 하부결합부(112)의 끝단이 삽입된 상태에서 그 하부결합부(112)의 회동이 가능하게 된다.
상기 하부결합부(112)의 구형 끝단은 인터페이스부(110) 전체의 회동 중심이 된다.
상기 하부결합부(112)는 상하로 절개된 절개홈(g2)이 마련되어 있으며, 이는 하부결합부(112)가 상기 삽입홈(171)에 원활하게 결합되고, 그 결합상태가 이탈되지 않도록 하는 수단이 된다.
상부결합부(111)에도 절개홈(g1)이 마련되어 있다.
상기 하부결합부(112)와 상부결합부(111)가 하부와 상부에서 돌출되는 형상의 인터페이스핀(113)의 외측은 인터페이스 절연부(115)에 의해 절연되며, 그 인터페이스 절연부(115)의 외측에는 원통형의 인터페이스 바디(114)가 위치하게 된다.
상기 인터페이스 바디(114)의 하부측은 상기 상부케이스(130)에 일부 수용되며, 그 수용된 하부측은 외측은 반구형으로 돌출된 단면을 가지는 회동가이드부(116)가 마련되어 있다.
이와 같은 구조에 의하여 상기 하부케이스(120)와 상부케이스(130)가 고정된 상태에서 상기 하부결합부(112)의 끝단을 중심으로 상기 인터페이스부(110) 전체가 유동 또는 회동할 수 있게 된다.
이때 유동의 정도는 상기 상부케이스(130)의 상부측 내경과 상기 인터페이스 바디(114)의 외경의 직경차이에 의해 결정될 수 있다.
상기 인터페이스부(110)의 회동 정도는 중앙을 중심으로 10도 내외로 경사지는 것이 가능하도록 함이 바람직하다. 상기 인터페이스부(110)의 회동 각도가 너무 큰 경우에는 오히려 원활한 결합이 어려워질 수 있기 때문이다.
도 3과 도 4는 각각 상기 도 2에 도시한 단면도의 예에서, 상기 인터페이스부(110)가 중앙을 기준으로 각각 좌측과 우측으로 경사진 상태의 단면도이다.
이때 상기 인터페이스부(110)가 좌측으로 경사진 경우 상기 인터페이스 바디(114)의 하단부인 회동가이드부(116)가 좌측의 상기 스프링캡(160)에 하향의 압력을 주게 된다.
이때 하향의 압력을 받은 스프링캡(160)은 스프링(140)에 의해 지지된 상태로 하향 이동하게 되며, 따라서 그 인터페이스부(110)는 상기 제1기판(1)의 커넥터부(100)와 제2기판(2)의 단자부(200)의 위치가 상이한 경우에도 용이하게 결합될 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 체결용 알에프 커넥터의 결합상태 단면 구성도이다.
도 5를 참조하면 상기 커넥터부(100)와 단자부(200)는 그 위치를 육안으로 확인되지 않는 상태에서, 약간의 상하 위치에 차이가 있는 경우에도, 상기 인터페이스부(110)의 회동 또는 유동에 의하여 용이하게 결합될 수 있다.
상기 인터페이스부(110)의 인터페이스바디(114)는 상기 단자부(200)의 바디부(220)의 내측에 삽입되며, 상기 바디부(220)와 절연부(230)의 사이에 끼워져 고정된다. 이때 인터페이스핀(113)의 상부에 마련된 상부결합부(111)는 절연부(230)의 내측에 고정된 단자핀(210)의 하부에서 제공되는 삽입홈(211)에 삽입되어 고정된다.
이와 같은 결합과정에서 과도한 결합힘이 작용하는 경우에도 상기 인터페이스부(110)에 작용되는 힘이 스프링캡(160)과 스프링(140)에 작용되어 그 스프링(140)이 압축되면서 과도한 결합힘을 완충하여 해소시킨다.
따라서 과도한 결합힘이 작용하는 경우에도 상기 인터페이스부(110)가 손상되는 것이 방지될 수 있다.
도 6은 상기 과도한 결합힘이 작용한 상태의 단면도이다.
앞서 설명한 바와 같이 결합힘이 과도할 때 상기 스프링(140)이 압축된 상태이며, 상기 스프링(140)의 압축에 의해 상기 인터페이스부(110) 전체가 하향으로 이동하게 되며, 이때 이동거리는 최대 1.5mm 정도로 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 체결용 알에프 커넥터의 커넥터부 일부 단면 구성도이다.
도 7을 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 커넥터부(100)는, 상기 도 2를 참조하여 설명한 실시예에서 하부케이스(120)와 상부케이스(130)가 일체로 마련된 형상의 케이스부(180)가 마련되어 있으며, 상기 케이스부(180)의 하부 중심측에는 중앙에 통공이 마련되어 핀(170)이 삽입되는 절연체(150)가 끼움 고정된다.
또한 상기 도 2를 참조하여 설명한 실시예에서, 단면상 반구형의 돌출부인 회동가이드부(116)가 도 7의 실시예에서는 생략되고, 인터페이스부(110)의 하단부가 상기 케이스부(180)의 상부측에 이탈되지 않게 결합되도록 케이스부(180)의 외측에 돌출된 부분에 비해 외경이 더 크게 되도록 경사면(118)을 가지는 구조로 형상이 변경될 수 있다.
상기 경사면(118)은 케이스부(180)의 상부에 접촉되며, 인터페이스부(110)가 앞서 상세히 설명한 바와 같이 회동이 가능하게 된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 커넥터부(100)의 일부 단면 구성도이다.
도 8을 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 커넥터부(100)는 상기 도 7을 참조하여 설명한 실시예에서, 하부 결합부(112)의 형상을 탄성부재(119)로 변경한 구조이며, 상기 탄성부재(119)의 하단은 상기 핀(170)의 상단에 마련된 삽입홈(171)에 삽입되어 고정되며, 상기 탄성부재(119)의 상단은 상기 인터페이스핀(113)의 하부에 마련된 삽입홈(부호 생략)에 삽입되어 고정된다.
이처럼 인터페이스부(100)의 중심도체를 탄성부재(119)로 구성하여 인터페이스부(100)의 회동이 용이하게 이루어질 수 있다.
상기 탄성부재(119)는 상기 도 8과 같이 일체형의 케이스부(180) 구조에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 도 2 등을 참조하여 상세히 설명한 다른 실시예들에도 적용될 수 있다.
상기 제1기판(1)의 삽입공에 끼움 결합되며, 중공된 하부케이스(120)와, 상기 하부케이스(120)의 상부 외측에 하부가 지지되는 스프링(140)과, 상기 하부케이스(120)의 중심측에 마련된 절연체(150)와, 상기 절연체(150)의 중심측에 삽입 고정되며, 상부에 마련된 삽입홈(171)에 삽입되는 상기 인터페이스부(110)를 회동가능한 상태로 지지하는 핀(170)과, 상기 하부케이스(120)의 상부 외측에 마련되어 상기 스프링(140)과 절연체(150)를 수용하는 공간을 제공하며, 상기 인터페이스부(110)가 회동될 수 있는 공간을 제공하는 상부케이스(130)와, 상기 스프링(140)의 상부측에 접하여 위치하며, 상부가 상기 인터페이스부(110)의 일부에 접하여 상기 인터페이스부(110)에 작용되는 힘을 스프링(140)에 전달하는 스프링캡(160)을 포함하여 구성된다.
상기 단자부(200)는 상기 제2기판(2)에 마련된 통공에 회전체결되며, 상기 인터페이스부(110)의 상부가 삽입 고정되는 공간을 제공하는 바디부(220)와, 상기 바디부(220)의 중앙부에 삽입되며, 중앙부에 관통삽입된 단자핀(210)을 고정하는 절연부(230)를 포함하여 구성된다.
상기 인터페이스부(110)는 상하 양단에 각각 상부 결합부(111)와 하부 결합부(112)가 마련된 인터페이스핀(113)과, 상기 인터페이스핀(113)의 외측둘레에 위치하여 상기 단자부(200)의 절연부(230)의 일부가 삽입 고정되도록 하는 인터페이스바디(114)와, 상기 인터페이스바디(114)와 상기 인터페이스핀(113)의 사이에 위치하는 인터페이스 절연부(115)를 포함한다.
전술한 바와 같이 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
100:커넥터부 110:인터페이스부
111:상부결합부 112:하부결합부
113:인터페이스핀 114:인터페이스바디
115:인터페이스 절연부 120:하부케이스
130:상부케이스 140:스프링
150:절연체 160:스프링캡
170:핀 171:삽입홈
200:단자부 210:단자핀
211:삽입홈 220:바디부
230:절연부

Claims (7)

  1. 제1기판에 결합 고정되며,
    내측에 마련된 스프링에 의해 탄성 지지되어,
    상하 유동 및 360도의 각도로 회동하는 인터페이스부를 구비하는 커넥터부를 포함하는 기판 체결용 알에프 커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터부는,
    상기 제1기판의 삽입공에 끼움 결합되며, 중공된 하부케이스와,
    상기 하부케이스의 상부 외측에 하부가 지지되는 스프링과,
    상기 하부케이스의 중심측에 마련된 절연체와,
    상기 절연체의 중심측에 삽입 고정되며, 상부에 마련된 삽입홈에 삽입되는 상기 인터페이스부를 회동가능한 상태로 지지하는 핀과,
    상기 하부케이스의 상부 외측에 마련되어 상기 스프링과 절연체를 수용하는 공간을 제공하며, 상기 인터페이스부가 회동될 수 있는 공간을 제공하는 상부케이스와,
    상기 스프링의 상부측에 접하여 위치하며, 상부가 상기 인터페이스부의 하부 일부에 접하여 상기 인터페이스부에 작용되는 힘을 상기 스프링에 전달하는 스프링캡을 포함하는 기판 체결용 알에프 커넥터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하부케이스와 상기 상부케이스는,
    일체로 마련된 것을 특징으로 하는 기판 체결용 알에프 커넥터.
  4. 제1항에 있어서,
    제2기판에 결합고정되며, 상기 인터페이스부의 상부를 삽입 고정하는 단자부를 포함하되,
    상기 제2기판에 마련된 통공에 체결되며, 상기 인터페이스부의 상부가 삽입 고정되는 공간을 제공하는 바디부와,
    상기 바디부의 중앙부에 삽입되며, 중앙부에 관통삽입된 단자핀을 고정하는 절연부를 포함하는 기판 체결용 알에프 커넥터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 인터페이스부는,
    상하 양단에 각각 상부 결합부와 하부 결합부가 마련된 인터페이스핀과,
    상기 인터페이스핀의 외측둘레에 위치하여 상기 단자부의 절연부의 일부가 삽입 고정되도록 하는 인터페이스바디와,
    상기 인터페이스바디와 상기 인터페이스핀의 사이에 위치하는 인터페이스 절연부를 포함하는 기판 체결용 알에프 커넥터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상부결합부와 하부결합부 각각은 끝단이 구형이며, 절개홈이 마련된 것을 특징으로 하는 기판 체결용 알에프 커넥터.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 인터페이스부는,
    상부에 상부 결합부가 마련되며, 하부에 탄성부재가 마련된 인터페이스핀과,
    상기 인터페이스핀의 외측둘레에 위치하여 상기 단자부의 절연부의 일부가 삽입 고정되도록 하는 인터페이스바디와,
    상기 인터페이스바디와 상기 인터페이스핀의 사이에 위치하는 인터페이스 절연부를 포함하는 기판 체결용 알에프 커넥터.
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