KR20180107298A - 라디에이터, 이의 무납땜 인터커넥트 및 이의 접지 엘리먼트 - Google Patents

라디에이터, 이의 무납땜 인터커넥트 및 이의 접지 엘리먼트 Download PDF

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Abstract

라디에이터는 제 1 및 제 2 횡 방향들로 다중 슬롯들을 규정하는 애퍼처 플레이트, 다중 슬롯들 각각 내에 배치되는 스프링 프로브들, 메이저 및 마이너 표면들을 각각 가지고 PCB 회로와 전기적으로 상호접속되는 전도성 패드 재료로 도금되는 다중 패드들을 규정하기 위해 마이너 표면들 중 하나의 표면의 다중 부분들의 양 측에서 오목하게 되는 PCB들(printed circuit boards) 및 접지 엘리먼트를 포함한다. PCB들 각각에는 슬롯 내로 삽입되는 마이너 표면들 중 하나의 상응하는 표면이 배치되어, PCB들이 십자형 패턴을 형성하며 그리고 패드들이 상응하는 PCB 평면과 평면 내에 있는(in-plane) 스프링 프로브들과 수평 블라인드-메이트 접점들을 형성한다. 접지 엘리먼트는 그 상보적 노치들의 십자형 PCB 쌍들 사이에 끼워넣어진다.

Description

라디에이터, 이의 무납땜 인터커넥트 및 이의 접지 엘리먼트{RADIATOR, SOLDERLESS INTERCONNECT THEREOF AND GROUNDING ELEMENT THEREOF}
본 발명은 라디에이터(radiator), 라디에이터의 무납땜 인터커넥트 및 라디에이터의 접지 엘리먼트(grounding element)에 관한 것이다.
Ku-대역(band)(즉, 마이크로파(microwave) 범위의 주파수들의 전자기 스펙트럼(electromagnetic spectrum)의 12 내지 18 GHz 부분)에서 기능하는 이중 편파(dual-polarized) 라디에이터의 상호 연결들은 작은 피처 크기들 및 타이트한(tight) 커넥터 피치(connector pitch)를 요구한다. 많은 동축 인터커넥트들은 이러한 상태 요건들 하에 끼워맞춤하지(fit) 않을 것이거나, 또한 조립될 개별 케이블들을 요구할 것이다. 어느 경우에나, 동축 인터커넥트들은 종종 각각의 엘리먼트 사이트에 에폭시 본드들(epoxy bonds) 또는 납땜(solder)을 요구한다. 엘리먼트 사이트들의 어레이(array)가 큰 경우, 에폭시 본드들 또는 납땜에 대한 이러한 요구는 높은 노동 및 피스 부품(piece part) 비용들로 이어질 수 있는 한편, 에폭시 또는 납땜 조인트들 그 자체는 환경적 요건들에 영향을 받는(subjected to) 조립체들에 대한 고장의 잠재적인 원인들(sources)이다. 더욱이, 라디에이터들의 어레이가 큰 경우, T/R(transmit/receive) 모듈을 정합하는데 요구되는 삽입력들은 매우 높을 것이다.
이전에, 이중 편파(dual-polarized) 라디에이터의 인터커넥트들은 T/R 모듈에 상호접속하기 위해 케이블들을 사용하였지만, 이러한 방법은 안테나의 시간 소모적인 분해를 요구하지 않으면서 묘듈이 대체되는 것을 허용하지 않는다. 다른 방법은 소형화된 납땜식(miniaturized soldered) 인터커넥트들을 수반하고 있다. 그러나, 전도성 조인트 고장들에 대한 잠재성이 있는 이러한 프로세스는 부가된 비용들을 가지고, 상대적으로 큰 삽입력들을 요구하고, 특정 모듈 스타일들을 가능하지 못하게 한다. 또 다른 경우들에서, PCB들(printed circuit boards) 내로의 무납땜 인터커넥트들이 이루어지지만, 접점들이 PCB들의 최상부 또는 저부 상에서 패드에 충돌하는 수직 전이부(vertical transition)(즉, 여기서 전이부가 PCB의 평면에 수직임)를 사용한다.
한편, 공통의 RF 접지(ground)를 갖는 이중 편파 라디에이터들의 어레이를 형성하기 위해 PCB들을 조립하는 현재의 방법들은 또한 단점들을 가진다. 일반적으로, 실버 에폭시(silver epoxy)는 십자형 PCB들에 의해 형성되는 에그크레이트(eggcrate) 구조체들의 모든 내부 코너들을 따라 분배되고, 조립체를 함께 유지하기 위해 경화된다. 이러한 프로세스는 높은 노동 비용을 가지는데, 왜냐하면 주파수들이 Ku-대역에 그리고 그를 지나서 접근할 때, 각각의 십자형 위치를 위한 4 개의 내부 코너들의 자동화된 분배가 이중 편파 유닛 셀 크기들에 대해 실행가능하지 않기 때문이다. 또한, 코너의 길이는 종종 라디에이터의 설계에 따라 1 인치보다 더 크며, 이는 일부 자동 분배 능력들을 초과한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 라디에이터가 제공되고, 제 1 및 제 2 횡 방향들로 다중 슬롯들을 규정하는 애퍼처 플레이트, 다중 슬롯들 각각 내에 배치되는 스프링 프로브들, 메이저 및 마이너 표면들을 각각 가지고 PCB 회로와 전기적으로 상호접속되는 전도성 패드 재료로 도금되는 다중 패드들을 규정하기 위해 마이너 표면들 중 하나의 표면의 다중 부분들의 양 측에서 오목하게 되는 PCB들 및 접지 엘리먼트를 포함한다. PCB들 각각에는 슬롯 내로 삽입되는 마이너 표면들 중 하나의 상응하는 표면이 배치되어, PCB들은 십자형 패턴을 형성하며, 그리고 패드들은 상응하는 PCB 평면들과 평면 내에 있는(in-plane) 스프링 프로브들과 수평 블라인드-메이트(blind-mate) 접점들을 형성한다. 접지 엘리먼트는 그 상보적 노치들에서의 십자형 PCB 쌍들 사이에 끼워넣어진다.
다른 실시예에 따라, 무납땜 인터커넥트가 제공되고, 슬롯(slot)을 규정하는 애퍼처 플레이트(aperture plate), 슬롯 내에 배치되는 스프링 프로브(spring probe) 및 메이저(major) 그리고 마이너(minor) 표면들을 가지는 PCB(printed circuit board)를 포함한다. PCB는 PCB 회로와 전기적으로 상호접속되는 전도성 패드 재료(conductive pad material)로 도금되는(plated) 패드를 규정하기 위해 마이너 표면들 중 하나의 표면의 일부분의 양 측 상에 오목하게 되며, 그리고 PCB에는 슬롯 내로 삽입되는 마이너 표면들의 하나의 표면이 배치되어, 패드는 PCB 평면과 평면 내에 있는(in-plane) 스프링 프로브와 수평 블라인드-메이트 접점을 형성한다.
또 다른 실시예에 따라, 라디에이터를 위한 접지 엘리먼트가 제공되고, 헤어핀 엘리먼트 그리고 헤어핀 엘리먼트의 반대쪽의 단부들로부터 실질적으로 서로 평행하게 연장하는 제 1 및 제 2 레그들을 포함한다. 제 1 및 제 2 레그들 각각은 외향 탄성 파지 엘리먼트(exterior facing elastic grip element) 및 내향 탄성 파지 엘리먼트(interior facing elastic grip element)를 포함한다.
추가의 피처들(features) 및 장점들은 본 발명의 기술들을 통해 실현된다. 본 발명의 다른 실시예들 및 양태들은 본원에서 상세하게 설명되고 청구된 본 발명의 부분으로 고려된다. 장점들 및 피처들을 갖는 본 발명의 보다 양호한 이해를 위해, 설명 및 도면들을 참조한다.
본 발명으로 간주되는 요지는 명세서의 결론부에서의 청구항들에서 특히 지시되고 명백하게 청구된다. 본 발명의 이전의 그리고 다른 피처들 및 장점들은 첨부 도면들과 연계하여 설명되는 다음의 자세한 설명으로부터 명백하다:
도 1은 실시예들에 따른 라디에이터 조립체의 사시도이다;
도 2는 도 1의 라디에이터 조립체의 하향식 도면이다;
도 3은 도 1 및 도 2의 라디에이터 조립체의 절취사시도이다;
도 4는 도 1 및 도 2의 스프링 프로브에 대한 인터커넥트들 및 라디에이터의 측면도이다;
도 5는 실시예들에 따른 라디에이터 PCB(printed circuit board)의 사시도이다;
도 6은 실시예들에 따른 도 1 내지 도 4의 라디에이터와 함께 사용하기 위한 접지 엘리먼트의 사시도이다;
도 7은 도 6의 접지 엘리먼트의 일부분의 확대도이다;
도 8은 대안적인 실시예들에 따른 도 6의 접지 엘리먼트의 일부분의 확대도이다;
도 9는 실시예들에 따른 초기 조립 스테이지에서 애퍼처 플레이트(aperture plate)의 사시도이다;
도 10은 도 9의 애퍼처 플레이트 내로 삽입되는 스프링 프로브들의 측면도이다;
도 11은 도 9의 애퍼처 플레이트의 제 1 방향 슬롯들 내로 삽입되는 접지 엘리먼트들을 갖는 PCB들의 사시도이다;
도 12는 도 9의 애퍼처 플레이트의 제 2 방향 슬롯들 내로 삽입되는 접지 엘리먼트들을 갖는 PCB들의 사시도이며; 그리고
도 13은 십자형(crisscrossing) 라디에이터 PCB 조립체 내로 설치되는 접지 엘리먼트들의 사시도이다.
아래에서 설명되는 바와 같이, 이중 편파 라디에이터를 위한 인터커넥트들은 라디에이터 PCB들 상에 도금된(plated) 에지들 및 구조적으로 금속화된 플레이트들 상의 슬롯 내로의 PCB들의 장착을 사용한다. 이러한 방식으로, 도금된 에지는 수평 방향의(즉, PCB 평면에 평행하고 PCB 평면과 평면 내에 있는(in-plane)) RF 인터커넥트를 형성하기 위해 스프링 프로브와 정합하도록 허용된다. 스프링 프로브가 PCB의 에지 상에서 완전히 RF 매칭된(matched) 패드에 맞물리기 때문에, PCB에 대한 부가의 블록 또는 핀을 납땜할 필요가 없으며, 이에 의해 이러한 부품 및 작동과 연관된 비용 및 잠재적인 고장을 제거한다. 접지 접점이 PCB 상에서 블록들(blocks)에 맞물리는 패스너들(fasteners)에 의해 금속화된 플레이트에 PCB들을 기계식으로 부착시킴으로써 또는 플레이트들에 보드들을 접합시킴으로써 달성된다.
또한, 십자형 PCB들 사이의 접지 접점은 임의의 수동 분배 및 경화 없이 달성될 수 있어, 그라운드 클립들의 설치에 의해 제조 비용들 및 리드 시간들(lead times)을 감소시킨다. 이러한 설치는 전문 도구들을 요구하지 않고, 모든 보드들 상에서 평행하게 이루어져, 공장 처리량을 개선시킨다. 보드 슬롯들(slots)을 벗어나 오버행(overhang)되고 이격되는 그라운드 핑거(ground finger)는 용이하게 모델링될(modeled) 수 있으며, 그리고 피처들은 라디에이터 설계를 위한 부가의 튜닝(tuning)을 제공할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 이중 편파, 오프셋된 노치(offset notch) 라디에이터 조립체(10)가 제공된다. 라디에이터 조립체(10)는 애퍼처 플레이트(20), 스프링 프로브들(30)(도 3 참조), PCB들(printed circuit boards)(40) 및 접지 엘리먼트들(50)을 포함한다. 애퍼처 플레이트(20)는 금속 또는 금속성 합금으로 만들어지고, 평탄화된(planarized) 표면(22)을 갖는 체적 본체(21)로서 제공된다. 도 2에서 도시되는 바와 같이, 평탄화된 표면(22)은 제 1 방향으로 서로 평행하게 연장하는 제 1 슬롯들(23) 및 제 1 방향에 대해 횡 방향으로 배향되는 제 2 방향으로 서로 평행하게 연장하는 제 2 슬롯들(24)을 포함하는 일련의 다중 슬롯들에 의해 마킹된다(marked).
제 1 슬롯들(23)은 평탄화된 표면(22)으로부터 본체(21) 내로 부분적으로 연장할 수 있고, 대향 측벽들(231) 및 기부 벽(232)을 포함한다(특히, 도 3에서 도시되는 바와 같음). 기부 벽(232)은 제 1 슬롯(23)의 최저 단부의 측벽들(231) 사이에서 연장한다. 제 2 슬롯들(24)은 평탄화된 표면(22)으로부터 본체(21) 내로 부분적으로 연장할 수 있고, 대향 측벽들(241) 및 기부 벽(242)을 포함한다. 기부 벽(242)은 제 2 슬롯(24)의 최저 단부의 측벽들(241) 사이에서 연장한다. 제 1 슬롯들(23) 및 제 2 슬롯들(24)은 평탄화된 표면(22)을 따라 배열되는 다중 십자형 위치들(25)을 형성하기 위해 서로 교차한다.
비록 제 1 슬롯들(23) 및 제 2 슬롯들(24)이 도 1 내지 도 3에서 서로에 대해 수직한 것으로 예시되지만, 이러한 것이 요구되지 않은 것 그리고 제 1 슬롯들(23)이 십자형 위치들(25)의 제 2 슬롯들(24)과 비수직(non-right) 각도들을 형성하는 다른 실시예들이 존재하는 것이 이해될 수 있다. 명료성 및 간결성의 목적들을 위해, 그러나, 다음의 설명은 오직 수직한 실시예에 관련될 것이다.
도 3에서 도시되는 바와 같이, 스프링 프로브들(30)은 제 1 슬롯들(23) 내에 그리고 제 2 슬롯들(24) 내에 배치될 수 있다. 이를 위해, 스프링 프로브들(30)은 제 1 슬롯들(23) 중 적어도 하나의 슬롯 그리고 제 2 슬롯들(24) 중 적어도 하나의 슬롯 내에 배치되는 다중 스프링 프로브들(30)을 갖는 복수의 스프링 프로브들(30)로서 제공될 수 있다. 즉, 다중 스프링 프로브들(30)이 제 1 슬롯(23) 내에 배치되는 경우, 다중 스프링 프로브들(30)은 서로 일정한 간격들로(regular intervals) 배치될 수 있으며, 그리고 특정 실시예들에서, 다중 스프링 프로브들(30)은 상응하는 십자형 위치들(25) 사이에 일정한 간격들을 두어 배치될 수 있다. 유사하게, 다중 스프링 프로브들(30)이 제 2 슬롯(24) 내에 배치되는 경우, 다중 스프링 프로브들(30)은 서로 일정한 간격들로 배치될 수 있으며, 그리고 특정 실시예들에서, 다중 스프링 프로브들(30)은 상응하는 십자형 위치들(25) 사이에 일정한 간격들로 배치될 수 있다.
어떠한 경우라도, 도 3 및 도 4를 참조하면, 각각의 스프링 프로브(30)는 상응하는 제 1/제 2 슬롯(23/24), 스프링-장착식 프로브 팁(spring-loaded probe tip)(32) 및 프로브 엔드(end) 팁(33) 내에서 끼워맞춤하도록(fit) 크기가 정해지는 세장형 본체(31)를 포함하는 RF(radio frequency) 스프링 프로브로서 제공될 수 있다. 스프링-장착식 프로브 팁(32)은 스프링 프로브(30)의 제 1 길이 방향 단부에 제공되며, 그리고 프로브 엔드 팁(33)은 제 1 길이 방향 단부에 반대쪽에 있는 스프링 프로브(30)의 제 2 길이 방향 단부에 제공된다. 스프링-장착식 프로브 팁(32)은 스프링 프로브(30)의 길이 방향 축을 따라 탄성적으로 이동가능하고, 프로브 엔드 팁(33)이 평탄화된 표면(22)에 대향하는 애퍼처 플레이트(20)의 표면을 넘어 돌출하는 상태에서, 상응하는 제 1/제 2 슬롯(23/24) 내로 부분적으로 연장한다.
각각의 PCB(40)는 집적 회로(41)의 내부 층 및 집적 회로(41)에 커플링되는 안테나 구조체(antenna structure)(42)를 포함한다. 보다 일반적으로, 각각의 PCB(40)는 제 1 및 제 2의 반대쪽의 메이저 표면들(43), 제 1 및 제 2의 마이너 단부 표면들(44), 방사형(radiative) 마이너 표면(45) 및 기부 마이너 표면(46)을 가진다(도 3 및 도 4 참조). 안테나 구조체(42)는 제 1 및 제 2 메이저 표면들(43) 중 적어도 하나의 표면 또는 양자 모두의 표면들 상에 배치된다. 제 1 및 제 2 마이너 단부 표면들(44)은 서로 대향하고, 제 1/제 2 슬롯들(23/24)의 반대쪽의 단부들에 상응하는 위치들에 배치된다. 방사형 마이너 표면(45)은 기부 마이너 표면(46)에 대향하고, 평탄화된 표면(22)을 등지도록(face away from) 배치가능하다. 기부 마이너 표면(46)은 아래에 설명되는 바와 같이 제 1/제 2 슬롯들(23/24) 중 상응하는 하나의 슬롯 내에 배치가능하다.
실시예들에 따라, 각각의 PCB(40)를 위한 방사형 마이너 표면(45)은 일련의 돌기들(47)을 포함할 수 있다. 돌기들(47)은 평탄화된 표면(22)으로부터 멀어지게 연장하도록 지향될 수 있고, 서로로부터 일정한 간격을 두어, 또는 특정 경우들에서, 십자형 위치들(25)에 상응하는 위치들에 배치될 수 있다.
도 1 및 도 3에서 도시되는 바와 같이, PCB들(40) 각각은 제 1 슬롯들(23) 또는 제 2 슬롯들(24) 중 상응하는 하나의 슬롯들 내로 삽입가능하다. 따라서, 다중 PCB들(40)이 상응하는 수의 제 1 슬롯들(23) 및 제 2 슬롯들(24) 내로 삽입된 경우, PCB들(40)은 다중 PCB 십자형 위치들(401)을 포함하는 십자형 (또는 달걀 곽(carton)) 패턴(pattern)(400)을 형성한다. 각각의 PCB 십자형 위치(401)는 십자형 위치(25)에 그리고 상응하는 쌍의 돌기들(47)에 상응한다. 또한, 각각의 PCB(40)는 PCB 십자형 위치들(401)에 상응하는 위치들에 다중 노치들(402)을 규정하도록 형성되어, 제 1 슬롯들(23) 내로 삽입되는 PCB들(40)은 제 2 슬롯들(24)(도 1 참조) 내로 삽입되는 PCB들(40)과 끼워맞춤할(fit) 수 있다.
각각의 PCB(40)를 위한 노치들(402) 길이가 실질적으로 유사할 것이거나, 상이한 길이들을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 슬롯들(23) 내로 삽입되는 PCB들(40)을 위한 노치들(402)은 제 2 슬롯들(24) 내로 삽입되는 PCB들(40)을 위한 노치들(402)보다 더 길 수 있다. 어떠한 경우라도, 노치들(402)은 제 1 및 제 2 슬롯들(23 및 24) 내로의 PCB들 각각의 평탄한 삽입들을 허용하는 길이들을 가질 수 있다. 추가적인 실시예들에 따라, 노치들(402)은 (아래에서 설명될) 접지 엘리먼트들(50) 중 상응하는 하나의 접지 엘리먼트와 함께 그 내부에 상보적 PCB(40)를 수용하기에 충분히 넓을 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, PCB들(40) 각각에는 제 1 슬롯들(23) 중 하나의 슬롯 또는 제 2 슬롯들(24) 중 하나의 슬롯 내로 삽입되는 기부 마이너 표면(46)이 배치가능하다. 제 1 슬롯들(23) 및 제 2 슬롯들(24) 각각이 PCB들(40)보다 더 넓은 경우, 삽입은 기부 마이너 표면(46)이 기부 벽들(232 및 242)에 또는 그 가까이에 놓이는 것을 허용한다. 따라서, 제 1 슬롯(23) 내로 삽입되는 PCB(40)를 위해, 기부 마이너 표면(46)은 기부 벽(232) 또는 그 가까이에 놓이며, 그리고 기부 마이너 표면(46)에 인접한 그의 제 1 및 제 2 메이저 표면들(43)의 부분들은 상보적으로 측벽들(231)을 향한다. 유사하게, 제 2 슬롯(24) 내로 삽입되는 PCB(40)를 위해, 기부 마이너 표면(46)은 기부 벽(242) 또는 그 가까이에 놓이며, 그리고 기부 마이너 표면(46)에 인접한 그의 제 1 및 제 2 메이저 표면들(43)의 부분들은 상보적으로 측벽들(241)을 향한다.
도 4 및 도 5에서 도시되는 바와 같이, PCB들(40) 각각의 기부 마이너 표면(46)은 부분(410)을 포함하는데, PCB(40)가 부분(410)의 양 측들 상에 오목부(411)를 규정하여 부분(410)을 패드(420)로서 규정하도록 형성된다. 각각의 오목부(411)는 PCB(40)의 본체 내로의 만곡부(curvature)를 갖는 환형 형상을 가진다. 패드(420)는 기부 마이너 표면(46)과 동일 평면에 있는 전도성 패드 재료(conductive pad material)(421)로 도금되는 평탄화된 표면으로서 제공될 수 있다. 전도성 패드 재료(421)는 집적 회로(41)와 전기적으로 상호접속될 수 있다. 또한, 패드(420)로부터 멀리 있는 기부 마이너 표면(46)의 부분들 및 적어도 제 1 및 제 2 메이저 표면들(43)은, 예를 들어, 안테나 구조체들(42)을 형성하기 위해 전도성 표면 재료(422)로 도금될 수 있다. 이러한 경우들에서, 전도성 패드 재료(421)는, 오목부들(411)을 통해 그리고 패드(420)의 양 측 상에 규정되는 재료 홈(423)을 통해 전도성 표면 재료(422)로부터 전기적으로 절연된다.
실시예들에 따라, 각각의 PCB(40)의 기부 마이너 표면(46)은 다중 패드들(420)을 포함할 수 있다. 다중 패드들(420)은 일정한 간격들로, 그리고 특정 경우들에서, 제 1/제 2 슬롯들(23/24) 각각에 배치되는 다중 스프링 프로브들(30)의 위치들에 상응하는 일정한 간격들로 배치될 수 있다.
제 1 및 제 2 슬롯들(23 및 24) 내로의 PCB들(40) 각각이 삽입되는 경우, 패드들(420) 각각은 상응하는 PCB 평면들과 평면 내에 있는(in-plane) 스프링 프로브들(30)의 스프링-장착식 프로브 팁들(32)과의 수평 블라인드-메이트 접점들(horizontal blind-mate contacts)(100)을 형성한다. 즉, 주어진 PCB(40)의 주어진 패드(420)를 위해, 패드(420)는 PCB(40)의 평면에서 제 1/제 2 슬롯들(23/24) 중 하나의 슬롯에 스프링 프로브(30)의 스프링-장착식 프로브 팁(32)과 접촉한다. 이에 따라, 주어진 PCB(40)의 다중 패드들(420)의 주어진 세트를 위해, 다중 패드들(420) 각각은 모든 접점들의 PCB(40)의 평면에서 모든 수평 블라인드-메이트 접점들(100)인 상태에서, 제 1/제 2 슬롯들(23/24) 중 하나의 슬롯에서 상응하는 스프링 프로브들(30)의 스프링-장착식 프로브 팁들(32)에 접촉한다. 각각의 패드(420)는 상응하는 스프링 프로브(30)와 RF 매칭될 수 있다.
패드(들)(420)가 스프링-장착식 프로브 팁(들)(32)과 접촉하기 때문에, 스프링-장착식 프로브 팁(32)은, 이러한 접촉 시, 후퇴하고, 이에 의해, 접점이 보이지 않음에도(blind) 불구하고, 패드(들)(420)와 스프링-장착식 프로브 팁(들)(32) 사이에서 견고한 접촉이 이루어지는 것을 초래한다. 이렇게 함으로써, 납땜된 접속들이 일반적으로 종래의 디바이스들에서 사용되기는 하지만, 패드(들)(420)와 스프링-장착식 프로브 팁(들)(32) 사이에 적용될 납땜에 대한 필요가 제거된다.
도 1 및 도 2를 다시 참조하면, PCB들(40)은 패스너들 및 에폭시 본드(epoxy bond)(60) 중 적어도 하나에 의해 애퍼처 플레이트(20)에 그리고 서로에 대해 접지될 수 있다. 경화될 때, 도 2에서 도시되는 바와 같이, 에폭시 본드(60)는 십자형 PCB들(40)에 의해 규정되는 형상의 형태를 취할 수 있다. 따라서, 십자형 PCB들(40)이 서로 수직하고 일정한 간격들로 제공된다면, 에폭시 본드(60)는 정사각형일 것이다. 또한, 에폭시 본드(60)의 에지들은 상응하는 PCB들(40)을 따라 상향으로 회전될 수 있다(도 13 참조).
도 1 및 도 6 내지 도 8을 참조하면, 접지 엘리먼트(50)는 그 상보적 노치들(402)에서 PCB들(40)의 십자형 쌍들 사이에 끼워넣어진다. 도 6에서 도시되는 바와 같이, 접지 엘리먼트(50)는 헤어핀(hairpin) 엘리먼트(51), 제 1 레그(leg)(52) 및 제 2 레그(53)를 포함한다. 헤어핀 엘리먼트(51)는 크로스 빔(cross beam) 및 크로스 빔의 반대쪽 단부들로부터 실질적으로 평행하게 연장하는 한 쌍의 레그 빔들을 갖는 U-형상 단면을 가진다. 제 1 레그(52)는 레그 빔의 길이 방향 축을 따라 레그 빔들 중 하나의 레그 빔의 말단 단부로부터 연장한다. 제 2 레그(53)는 레그 빔의 길이 방향 축을 따라 레그 빔들 중 다른 하나의 레그 빔의 말단 단부로부터 연장한다. 제 1 및 제 2 레그들(52 및 53)은 실질적으로 서로 평행할 수 있고, 실질적으로 유사한 길이들을 가질 수 있고, 일부 경우들에서, PCB들(40)의 다른 피처들을 수용할 수 있는 상이한 길이들을 가질 수 있다.
실시예들에 따라, 접지 엘리먼트(50)(즉, 헤어핀 엘리먼트(51), 제 1 레그(52) 및/또는 제 2 레그(53))는 베릴륨동(BeCu) 또는 다른 유사한 재료로 형성될 수 있다. 어떠한 경우라도, 적어도 헤어핀 엘리먼트(51)는 제 1 및 제 2 레그들(52 및 53)을 함께 압축하는 것에 대해 또는 제 1 및 제 2 레그들(52 및 53)을 따로 신장하는 것에 대해 탄성적으로 반응하도록 형성될 수 있다. 추가 실시예들에 따라, 헤어핀 엘리먼트(51), 제 1 레그(52) 및 제 2 레그(53) 모두는 제 1 및 제 2 레그들(52 및 53)을 함께 압축하는 것에 대해 또는 제 1 및 제 2 레그들(52 및 53)을 따로 신장하는 것에 대해 탄성적으로 반응하도록 형성될 수 있다.
도 7 및 도 8에서 도시되는 바와 같이, 제 1 레그(52)는 헤어핀 엘리먼트(51)의 레그 빔의 말단 단부에 그리고 인접한 별개 레그 부분들(520)에 각각 부착가능한 일련의 별개 레그 부분들(520)을 포함할 수 있다. 유사하게, 제 2 레그(53)는 헤어핀 엘리먼트(51)의 레그 빔의 말단 단부에 그리고 인접한 별개 레그 부분들(530)에 각각 부착가능한 일련의 별개 레그 부분들(530)을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 레그들(52 및 53)은 이의 동일한 수의 또는 상이한 수의 별도 레그 부분들(520 및 530)을 포함할 수 있다. 더욱이, 별도 레그 부분들(520)은 별도 레그 부분들(530)과 동일한 또는 상이한 길이들 또는 크기들을 가질 수 있다.
도 7을 특히 참조하면, 제 1 레그(52)는 스파인(spine) 엘리먼트(54), 하나 또는 그 초과의 외향 탄성 파지 엘리먼트들(exterior facing elastic grip elements)(55) 및 하나 또는 그 초과의 내향 탄성 파지 엘리먼트들(56)을 포함한다. 외향 탄성 파지 엘리먼트들(55)은 스파인 엘리먼트(54)로부터 바깥쪽으로 향하고, PCB들(40)의 십자형 쌍들 중 제 1 십자형 쌍을 파지하도록(grip) 구성된다. 각각의 외향 탄성 파지 엘리먼트(55)는 대향되는 제 1 및 제 2 외향 플랜지들(550) 그리고 대향되는 제 1 및 제 2 탄성 부재들(551)을 포함하며, 제 1 및 제 2 탄성 부재들(551)에 의해, 대향되는 제 1 및 제 2 외향 플랜지들(550)은 스파인 엘리먼트(54)에 탄성적으로 커플링된다. 대향되는 제 1 및 제 2 외향 플랜지들(550)은, 상응하는 PCB(40)가 조립 또는 분해 작동 중에 미끄러질 수 있는 홈을 협동하여 형성한다. 내향 탄성 파지 엘리먼트들(56)은 안쪽으로 향하고, PCB들(40)의 십자형 쌍들 중 제 2 십자형 쌍을 파지하도록 구성된다. 내향 탄성 파지 엘리먼트들(56) 각각은 내향 플랜지(560) 및 탄성 부재(561)를 포함하며, 탄성 부재(561)에 의해 내향 플랜지(560)는 스파인 엘리먼트(54)에 탄성적으로 커플링된다.
제 2 레그(53)는 스파인 엘리먼트(57), 하나 또는 그 초과의 외향 탄성 파지(grip) 엘리먼트들(58) 및 하나 또는 그 초과의 내향 탄성 파지 엘리먼트들(59)을 포함한다. 외향 탄성 파지 엘리먼트들(58)은 스파인 엘리먼트(58)로부터 바깥쪽으로 향하고, PCB들(40)의 십자형 쌍들 중 제 1 십자형 쌍을 파지하도록 구성된다. 각각의 외향 탄성 파지 엘리먼트(58)는 대향되는 제 1 및 제 2 외향 플랜지들(580) 그리고 대향되는 제 1 및 제 2 탄성 부재들(581)을 포함하며, 제 1 및 제 2 탄성 부재들(581)에 의해, 대향되는 제 1 및 제 2 외향 플랜지들(580)은 스파인 엘리먼트(57)에 탄성적으로 커플링된다. 대향되는 제 1 및 제 2 외향 플랜지들(580)은, 상응하는 PCB(40)가 조립 또는 분해 작동 중에 미끄러질 수 있는 홈을 협동하여 형성한다. 내향 탄성 파지 엘리먼트들(59)은 안쪽으로 향하고, PCB들(40)의 십자형 쌍들 중 제 2 십자형 쌍을 파지하도록 구성된다. 내향 탄성 파지 엘리먼트들(59) 각각은 내향 탄성 파지 엘리먼트들(56)과 유사하게 구성되고, 내향 플랜지 및 탄성 부재를 포함하며, 이 탄성 부재에 의해 내향 플랜지는 스파인 엘리먼트(57)에 탄성적으로 커플링된다.
제 1 레그(52)의 내향 플랜지(560) 및 제 2 레그(53)의 내향 플랜지는 서로 대향하고, 상응하는 PCB(40)가 조립 또는 분해 작동 중에 미끄러질 수 있는 홈을 협동하여 형성한다.
도 8을 특히 참조하면 그리고 대안적인 실시예들을 따르면, 내향 탄성 파지 엘리먼트들(56/59) 각각은, 제 1 및 제 2 레그들(52, 53)의 각각의 스파인 엘리먼트들(54 및 57)을 따라 각각 배치되는 제 1 및 제 2 딤플 어레이들(dimple arrays)(70)을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 딤플 어레이들(70)은 스파인 엘리먼트들(54 및 57)로부터 돌기들로서 제공되고, 각각의 컬럼들(columns)로 또는 각각의 엇갈린(staggered) 대형들로 배열될 수 있다. 제 1 및 제 2 딤플 어레이들(70)에서 각각의 딤플은 고유의 또는 표준화된 크기 및 형상을 가질 수 있다.
도 9 내지 도 13을 참조하면, 라디에이터 조립체(10)의 조립 방법이 이제 설명될 것이다. 도 9에서 도시되는 바와 같이, 초기 단계(stage)에서, 조립 방법은 애퍼처 플레이트(20)의 평탄화된 표면(22)에서 제 1 및 제 2 슬롯들(23 및 24)의 제공뿐만 아니라, 매트릭스형 배열의 제 1 및 제 2 슬롯들(23 및 24)을 따른 튜브형 오목부들(80)의 기계가공을 포함한다. 튜브형 오목부들(80)은 스프링 프로브들(30) 주위에 꼭맞게 끼워맞춤하도록 크기가 정해져, 스프링 프로브들(30)이 제 1 및 제 2 슬롯들(23 및 24)과 실질적으로 정렬되는 스프링-장착식 프로브 팁들(32)을 갖는 튜브형 오목부들(80) 내로 지지되게(supportively) 삽입될 수 있다(도 10 참조). 실시예들에 따라, 튜브형 오목부들(80)은, 스프링 프로브들(30)의 상응하는 플랜지들(301)을 지지하는 숄더(shoulder) 표면들(802)을 포함할 수 있다(도 10 참조).
다음 조립 단계에서 그리고 도 11 및 도 12를 참조하면, 접지 엘리먼트들(50)은 PCB들(40) 각각에서 노치들(402)에 형성되는 홈들(501) 내로 끼워맞춤된다. 실시예들에 따라, 제 1 슬롯들(23) 내로 삽입될 PCB들(40)은 상향으로 향하는 홈들(501)을 가지는 반면(도 11 참조), 제 2 슬롯들(24) 내로 삽입될 PCB들(40)은 하향으로 향하는 홈들(501)을 가진다(도 12 참조). 따라서, 도 11에서 도시되는 바와 같은 제 1 슬롯들(23) 내로 PCB들(40)이 삽입되는 경우, 이러한 PCB들(40)을 위한 접지 엘리먼트들(50)은, 도 12에서 도시되는 바와 같이 제 2 슬롯들(24) 내로 삽입되는 PCB들을 미끄러지게 수용하기 위해 상향으로 향한다. 위에서 유의된 바와 같이, 제 1 및 제 2 슬롯들(23 및 24) 내로의 PCB들(40)의 삽입들은, 스프링-장착식 프로브 팁들(32)이 PCB들(40)의 각각의 평면들에서 수평 블라인드-메이트 접점들을 형성하는 것을 초래한다.
최종 조립 단계에서 그리고 도 13을 참조하면, 일단 PCB들(40)이 제 1 및 제 2 슬롯들(23 및 24) 내로 삽입된다면, 에폭시 본드들(60)은 PCB들(40) 사이에서 규정된 공간들 내로 경화가능하게(curably) 끼워맞춤될 수 있다.
비록 도 1 내지 도 3이, 라디에이터 조립체(10)가 도 6 내지 도 8의 실시예들과 함께(즉, 수평 접점들은 접지 엘리먼트들(50)과 조합하여 제공됨), 도 4 및 도 5의 실시예들을 포함하지만, 피처들의 이러한 조합이 요구되지 않는 것이 이해될 수 있다. 즉, 실시예들에 따라, 라디에이터 조립체(10)는 에폭시의 수동식 또는 자동식 분배와 같은 다른 PCB-PCB 접지 피처(feature)와 함께 도 4 및 도 5의 수평 접점들을 포함할 수 있다. 그에 반해, 대안적인 실시예들에 따라, 라디에이터 조립체(10)는 다른 인터커넥션 구성을 갖는 도 6 내지 도 8의 접지 엘리먼트들(50)을 포함할 수 있다.
본원에 사용된 기술 용어(terminology)는, 단지 특별한 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태 표현들은 문맥에서 명확하게 달리 표현되지 않는 한 복수의 형태들을 또한 포함하도록 의도된다. 사용될 때, 용어 "포함한다" 및/또는 "포함하는"은 언급된 피처들, 완전체들, 단계들, 작동들, 엘리먼트들 및/또는 컴포넌트들의 존재를 특정하지만, 하나 또는 그 초과의 다른 피처들, 완전체들, 단계들, 작동들, 엘리먼트 컴포넌트들 및/또는 그 그룹들의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 것이 더 이해될 것이다.
아래의 청구항들에서 기능 엘리먼트들뿐만 아니라 모든 수단들 또는 단계에 대한 상응하는 구조체들, 재료들, 작용들 및 동등물들은 구체적으로 청구된 바와 같은 다른 청구된 엘리먼트들과 조합하여 기능을 수행하기 위한 임의의 구조체, 재료 또는 작용을 포함하는 것으로 의도된다. 본 발명의 설명이 예시 및 설명의 목적들을 위해 제시되고 있지만, 개시된 형태의 본 발명에 대해 총망라하거나 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 많은 수정들 및 변화들은 본 발명의 범주 및 사상을 벗어남 없이 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명의 원리들 및 실제 적용을 가장 잘 설명하기 위해 그리고 당업자들이 고려된 특정 용도에 적합한 다양한 수정들을 갖는 다양한 실시예들을 위해 본 발명을 이해하는 것을 가능하게 하기 위해, 설명된 실시예들이 선택되고 설명되었다.
본 발명에 대한 바람직한 실시예가 설명되고 있지만, 현재 및 미래 양자 모두에서 당업자는 다음의 청구항들의 범주 내에 속하는 다양한 개선들 및 향상들을 만들 수 있음이 이해될 것이다. 이러한 청구항들은 처음 설명된 발명에 대한 적절한 보호를 유지하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. 라디에이터용 접지 엘리먼트로서,
    헤어핀(hairpin) 엘리먼트; 및
    상기 헤어핀 엘리먼트의 반대쪽의 단부들로부터 실질적으로 서로 평행하게 연장하는 제 1 및 제 2 레그들(legs)을 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 레그들 각각은 외향 탄성 파지 엘리먼트 및 내향 탄성 파지 엘리먼트를 포함하는,
    라디에이터용 접지 엘리먼트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤어핀 엘리먼트 및 상기 제 1 및 제 2 레그들은 베릴륨동(BeCu)으로 형성되는,
    라디에이터용 접지 엘리먼트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤어핀 엘리먼트는 탄성인,
    라디에이터용 접지 엘리먼트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 레그들 각각은 상기 헤어핀 엘리먼트에 그리고 인접한 별개 레그 부분에 부착가능한 일련의 별개 레그 부분들을 포함하는,
    라디에이터용 접지 엘리먼트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 레그들 각각은 스파인 엘리먼트를 포함하며, 그리고 상기 외향 탄성 파지 엘리먼트들 각각은:
    대향되는 제 1 및 제 2 외향 플랜지들; 및
    대향되는 제 1 및 제 2 탄성 부재들을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 탄성 부재들에 의해, 상기 대향되는 제 1 및 제 2 외향 플랜지들이 상응하는 상기 스파인 엘리먼트에 탄성적으로 커플링되는,
    라디에이터용 접지 엘리먼트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 레그들 각각은 스파인 엘리먼트를 포함하며, 그리고 상기 내향 탄성 파지 엘리먼트들 각각은:
    대향되는 제 1 및 제 2 내향 플랜지들;
    제 1 탄성 부재─상기 제 1 탄성 부재에 의해, 상기 제 1 내향 플랜지가 상기 제 1 레그의 스파인 엘리먼트에 탄성적으로 커플링됨─; 및
    제 2 탄성 부재를 포함하며, 상기 제 2 탄성 부재에 의해, 상기 제 2 내향 플랜지가 상기 제 2 레그의 스파인 엘리먼트에 탄성적으로 커플링되는,
    라디에이터용 접지 엘리먼트.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 레그들 각각은 스파인 엘리먼트를 포함하며, 그리고 상기 내향 탄성 파지 엘리먼트들 각각은 상기 제 1 및 제 2 레그들의 각각의 스파인 엘리먼트들을 따라 각각 배치되는 제 1 및 제 2 딤플 어레이들을 포함하는,
    라디에이터용 접지 엘리먼트.
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