KR20200143206A - 초고주파 신호 전송용 소형 동축케이블 커넥터 - Google Patents

초고주파 신호 전송용 소형 동축케이블 커넥터 Download PDF

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KR20200143206A
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박정민
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    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
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  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
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Abstract

본 발명은 초고주파 신호전송용 동축케이블 커넥터에 관한 것으로서, 그 초고주파 신호전송용 동축케이블 커넥터는 초고주파 신호를 전달하는 단수 또는 복수의 초고주파 동축케이블 신호선과 인쇄회로기판(PCB)을 연결하는 초고주파 신호 전송용 소형 동축 케이블 커넥터에 있어서 동축케이블의 외피, 외부도체 및 유전체가 벗겨져 소정 길이의 내부도체가 노출되고, 노출된 내부도체의 단자는 상기 PCB에 형성된 회로 신호선 단자 패드와 전기적으로 접촉하는, 단수 또는 복수의 동축케이블; 및 단수 또는 복수의 노출된 내부도체들을 수용하고, 노출된 동축케이블 내부도체 단부들을 고정시키고 보호하고 단수 또는 복수의 동축케이블 내부도체를 통해 발생되는 전자기파를 차폐하는 쉴딩캔(shielding can)을 포함하는 수(male) 커넥터; 및 인쇄회로기판(PCB)에 설치되며, 상기 쉴딩캔을 수용하여 상기 수(male) 커넥터와 체결되며, 쉴딩캔 및 인쇄회로기판의 접지와 전기적으로 연결되는 커넥터 소켓을 포함하고, 수케넥터와 커넥터 소켓이 체결되면 수 커넥터의 초고주파 동축케이블 신호선 단자들은 인쇄회로기판에 형성되어 있는 회로 신호선 단자 패드들과 직접 접촉하여 연결될 수 있다.

Description

초고주파 신호 전송용 소형 동축케이블 커넥터{Small coaxial cable connector for transmitting super high frequency signal}
본 발명은 초고주파 신호용 커넥터에 관한 것으로서, 특히 멀티 커넥터에서의 수(male) 신호선이 인쇄회로기판의 신호선과 직접 연결되는 초고주파 신호 전송용 소형 동축케이블 커넥터에 관한 것이다.
도 1은 종래의 PCB 단일 또는 멀티 커넥터의 단면도를 나타낸 것이다. 종래의 PCB 단일 또는 멀티 커넥터는 케이블(cable), 와이어(wire) 등과 같은 전기신호를 전달하는 전기신호선(114)의 단자가 수(male) 커넥터 하우징(112)에 의해 덮어져 이루어지는 수 커넥터(110)가 PCB(160) 상에 설치된(mounted) 암(female) 커넥터(또는 소켓, 150)에 삽입되어 연결된다. 이 때, 암 커넥터(150)의 암 커넥터 하우징(152)에는 수 커넥터의 단자나 핀(pin)이 수용되는 수용부재(154)가 설치되어 있다. 상기 수용부재(154)를 통해 누설전류 및 잡음이 발생하고 이로 인해 신호 손실이 있고, 커넥터의 소형화에도 한계가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술한 종래의 단일 커넥터 또는 멀티 커넥터의 문제점과 한계를 해결하기 위해 창출된 것으로서, female 커넥터에는 male 커넥터 하우징만 수용하는 하우징 소켓이 PCB에 설치되어 있고, 상기 하우징 소켓에는 male 커넥터의 단자를 수용하는 단자 수용부재가 없이 male 커넥터 단자가 인쇄회로기판의 단자 패드(terminal pad) 직접 접촉함으로써 신호 손실을 최소화하고 커넥터의 높이를 대폭 낮게 하여 소형화를 이룰 수 있고, 단일 또는 멀티 동축케이블을 연결할 수 있는, 초고주파 신호 전송용 소형 동축케이블 커넥터를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 초고주파 신호전송용 동축케이블 커넥터는, 초고주파 신호를 전달하는 단수 또는 복수의 초고주파 동축케이블 신호선과 인쇄회로기판(PCB)을 연결하는 초고주파 신호 전송용 소형 동축 케이블 커넥터에 있어서 동축케이블의 외피, 외부도체 및 유전체가 벗겨져 소정 길이의 내부도체가 노출되고, 상기 노출된 내부도체의 단자는 상기 PCB에 형성된 회로 신호선 단자 패드와 전기적으로 접촉하는, 단수 또는 복수의 동축케이블; 및 상기 단수 또는 복수의 노출된 내부도체들을 수용하고, 상기 노출된 동축케이블 내부도체 단부들을 고정시키고 보호하고 상기 단수 또는 복수의 동축케이블 내부도체를 통해 발생되는 전자기파를 차폐하는 쉴딩캔(shielding can)을 포함하는 수(male) 커넥터; 및 상기 인쇄회로기판(PCB)에 설치되며, 상기 쉴딩캔을 수용하여 상기 수(male) 커넥터와 체결되며, 상기 쉴딩캔 및 상기 인쇄회로기판의 접지와 전기적으로 연결되는 커넥터 소켓을 포함하고, 상기 수케넥터와 상기 커넥터 소켓이 체결되면 상기 수 커넥터의 초고주파 동축케이블 신호선 단자들은 상기 인쇄회로기판에 형성되어 있는 회로 신호선 단자 패드들과 직접 접촉하여 연결될 수 있다.
상기 수(male) 커넥터는 상기 단수 또는 복수의 동축케이블 신호선이 인쇄회로기판의 신호선 단자 패드와 접촉되게 하며, 일단은 초고주파 동축케이블 신호선과 연결되고 타단은 상기 PCB에 형성된 회로 신호선 단자 패드와 연결되는 어댑터를 더 포함하고, 상기 수 커넥터의 어댑터를 통해 상기 초고주파 신호선은 상기 인쇄회로기판에 형성되어 있는 회로 신호선 단자 패드와 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 쉴딩캔은 복수의 동축케이블의 내부도체와 각각 대응되어 연결된 복수의 어탭터가 수용되는 어댑터 수용부를 구비하고, 상기 어댑터 수용부는 상기 복수의 어댑터를 수용하되, 어댑터 별로 차폐될 수 있는 형상으로 이루어지고, 상기 복수의 동축케이블의 노출된 내부도체와 어댑터 각각은 전기적 차폐가 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기 커넥터 소켓은 상기 수(male) 커넥터와 체결되는 체결부를 더 구비할 수 있다. 상기 커넥터 소켓은 상기 인쇄회로기판(PCB)의 표면에 실장(surface mounted)되는 SMT(surface mount technology)방식 또는 PCB를 관통하는 SIP(single in-line package), DIP(dual-in line package), QIP(quad in-line package) 방식(PCB관통방식)으로 장착될 수 있다.
상기 커넥터 소켓은 상기 인쇄회로기판(PCB)의 표면에 실장(surface mounted)되는 SMT(surface mount technology)방식 또는 PCB를 관통하는 SIP(single in-line package), DIP(dual-in line package), QIP(quad in-line package) 방식(PCB관통방식)이 혼용되어 장착될 수 있다. 상기 커넥터 소켓은 직육면체 형상을 가지며, 상기 수커넥터가 상기 커넥터 소켓의 좌측면으로 삽입될 때, 상기 커넥터 소켓의 밑면과 좌측면은 개방되어 있고, 상기 커넥터 소켓의 윗면 일부가 개방되어 있는 형상으로 이루어지며, 상기 수커넥터가 상기 커넥터 소켓에 삽입될 때 상기 수커넥터는 상기 인쇄회로 기판의 바닥면과 평행하게 삽입되거나 비스듬히 삽입될 수 있다. 상기 커넥터 소켓은 직육면체 형상을 가지며, 상기 수커넥터가 상기 커넥터 소켓에 삽입될 때, 상기 커넥터 소켓이 인쇄회로기판과 결합되는 면과 상기 수커넥터가 삽입되는 면은 개방되어 있고, 상기 커넥터 소켓의 윗면은 수직으로 열리고 닫힐 수 있는 두껑으로 형성되고, 상기 수커넥터가 상기 커넥터 소켓에 삽입될 때 상기 수커넥터는 상기 인쇄회로기판 윗면과 평행하게 삽입되거나 상기 인쇄회로기판 윗면과 예각 또는 둔각을 이루며 비스듬히 삽입되거나, 수직 하강하면서 삽입되거나, 상기 두껑이 닫히는 방향으로 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 초고주파 신호전송용 동축케이블 커넥터에 의하면, 커넥터 소켓에 수(male) 커넥터의 동축케이블 신호선 단자를 수용하는 수용부재를 없애고 male 커넥터의 신호선 단자가 인쇄회로기판의 회로 신호단자 패드에 직접 접촉하거나 male 커넥터의 동축케이블 신호선 단자가 PCB의 회로 신호단자 패드와의 접촉을 용이하게 하는 어댑터를 추가함으로써 누설전류와 잡음을 최소화하여 신호 손실을 줄일 수 있고, 단일 또는 멀티 동축케이블 커넥터의 체결 높이와 넓이를 최소화하여 소형화를 이룰 수 있다.
그리고 male 커넥터에 연결된 동축케이블의 차폐(shielding)층인 외부도체와 상기 동축케이블의 신호선인 내부도체를 연결하고, PCB에 실장되어 접지와 연결된 커넥터 소켓이 상기 male 커넥터의 쉴딩캔 수용을 통해 접속되게 하여 전기적으로 연결하였을 때 전기적 차폐 기능 가짐으로써 PCB 회로신호 단자 패드와 직접 접촉된 male 커넥터 신호단자의 신호손실을 줄일 수 있다.
또한 커넥터 소켓에 수(male) 커넥터의 신호선 단자를 수용하는 수용부재를 없앰으로써 커넥터 소켓을 단순화하여 제조원가를 절감할 수 있다.
도 1은 종래의 PCB 멀티 커넥터를 측단면도로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 초고주파 신호전송용 동축케이블 커넥터의 일 예로서, male 커넥터와 PCB에 실장된 커넥터 소켓이 체결되기 전의 상태를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 초고주파 신호전송용 동축케이블 커넥터의 일 예로서, male 커넥터와 PCB에 실장된 커넥터 소켓이 체결된 후의 상태를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 초고주파 신호전송용 동축케이블 커넥터의 male 커넥터와 커넥터 소켓을 저면에서 본 저면사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 초고주파 신호전송용 동축케이블 커넥터의 커넥터 소켓의 일 예의 분리 사시도이다.
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 커넥터 소켓(225)이 인쇄회로기판(PCB, 215)에 장착되는 다양한 형태를 나타내고 있다.
도 7은 본 발명에 따른 초고주파 신호전송용 동축케이블 커넥터의 male 커넥터를 구성하는 엘리먼트들의 일 예를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 초고주파 신호전송용 동축케이블 커넥터의 male 커넥터에 연결될 수 있는 복수의 동축케이블의 일 예를 나타낸 것이다.
도 9은 도 2에 도시된 수(male) 커넥터의 VII-VII 선 단면도이다.
도 10는 도 2에 도시된 수(male) 커넥터의 VIII-VIII 선 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 초고주파 신호전송용 동축케이블 커넥터의 수(male) 커넥터를 조립하는 과정을 나타내고 있다.
도 12a 직육면체 형상으로 이루어지는 커넥터 소켓(225)의 두껑의 다양한 실시예로서, 커넥터 소켓의 윗면 일부가 개방된 윗면 일개방부(254)가 있는 형상으로 이루어지는 커넥터 소켓(225)을 나타내고 있다.
도 12b는 직육면체 형상으로 이루어지는 커넥터 소켓(225)의 두껑의 다양한 실시예로서, 커넥터 소켓의 윗면이 수직으로 열리고 닫히는 두껑으로 형성될 수 있는 커넥터 소켓(225)을 나타내고 있다.
도 13은 male 커넥터(20)이 PCB(215) 상에 장착된, 도 6a에 도시된 커넥터 소켓(225)으로 삽입될 때의 VI-VI 선 단면도를 나타낸 것이다.
도 14는 male 커넥터(20)가 PCB(215) 상에 장착된, 도 12a에 도시된 커넥터 소켓(225)으로 삽입될 때의 VII-VII 선 단면도를 나타낸 것이다.
도 15a는 커넥터 소켓(225)의 윗면 두껑(262)이 닫힌 상태에서 male 커넥터(20)가 도 12b에 도시된 커넥터 소켓(225)으로 삽입될 때의 VIII-VIII 선 단면도이다.
도 15b는 커넥터 소켓(225)의 윗면 두껑(262)이 수직, 예각 또는 둔각으로 열린 상태에서 male 커넥터(20)가 도 12b에 도시된 커넥터 소켓(225)으로 삽입될 때의 VIII-VIII 선 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 초고주파 신호전송용 동축케이블 커넥터는 초고주파신호를 전달하는 단수 또는 복수의 동축케이블 신호선과 인쇄회로기판(PCB)을 연결하는 PCB 커넥터로서, 수(male) 커넥터 및 커넥터 소켓을 포함하여 이루어진다. 수(male) 커넥터는 단수 또는 복수의 동축케이블 및 쉴딩캔(shielding can)을 포함하여 이루어진다.
상기 단수 또는 복수의 동축케이블은 동축케이블의 외피, 외부도체 및 유전체가 벗겨져 소정 길이의 내부도체가 노출되고, 상기 노출된 내부도체의 단자는 상기 PCB에 형성된 회로 신호선 단자 패드와 전기적으로 접촉한다. 상기 쉴딩캔(shielding can)은 상기 단수 또는 복수의 노출된 동축케이블 내부도체들을 수용하고, 상기 노출된 동축케이블 내부도체 단부들을 고정시키고 보호하고 상기 단수 또는 복수의 동축케이블 내부도체를 통해 발생되는 전자기파를 차폐한다.
상기 커넥터 소켓은 상기 인쇄회로기판(PCB)에 설치되며, 상기 쉴딩캔을 수용하여 상기 수(male) 커넥터와 체결되며, 상기 쉴딩캔 및 상기 인쇄회로기판의 접지와 전기적으로 연결된다. 상기 수커넥터와 상기 커넥터 소켓이 체결되면 상기 수 커넥터의 초고주파 동축케이블 신호선 단자들은 상기 인쇄회로기판에 형성되어 있는 회로 신호선 단자 패드들과 직접 접촉하여 연결될 수 있다.
상기 수(male) 커넥터는 어댑터를 더 포함할 수 있다. 상기 어댑터는 상기 단수 또는 복수의 동축케이블 신호선이 인쇄회로기판의 신호선 단자 패드와 접촉되게 하며, 일단은 초고주파 동축케이블 신호선과 연결되고 타단은 상기 PCB에 형성된 회로 신호선 단자 패드와 연결된다. 이 때 상기 수 커넥터의 어댑터를 통해 상기 초고주파 신호선은 상기 인쇄회로기판에 형성되어 있는 회로 신호선 단자 패드와 접촉함으로써 연결된다. 상기 쉴딩캔은 어댑터 수용부를 구비할 수 있다. 어댑터 수용부는 복수의 동축케이블의 내부도체와 각각 대응되어 연결된 복수의 어댑터를 수용하며, 어댑터 별로 차폐될 수 있는 형상으로 이루어진다. 어댑터 수용부의 형상에 의해 쉴딩캔에 상기 복수의 동축케이블 의 노출된 내부도체와 어댑터가 수용되면 상기 노출된 내부도체와 상기 어댑터 각각은 개별적으로 전기적 차폐가 이루어진다.
도 2는 본 발명에 따른 초고주파 신호전송용 동축케이블 커넥터의 일 예로서, male 커넥터(20)와 PCB(215)에 실장된 커넥터 소켓(225)이 체결되기 전의 상태를 나타낸 것이다. 도 3은 본 발명에 따른 초고주파 신호전송용 동축케이블 커넥터의 일 예로서, male 커넥터(20)와 PCB(215)에 실장된 커넥터 소켓(225)이 체결된 후의 상태를 나타낸 것이다. 도 2와 도 3을 참조하면, 동축케이블(240)과 연결된 male 커넥터의 쉴딩캔(270, 280, 290)이 PCB(125)에 실장된 커넥터 소켓(225)에 삽입되어 체결된다. 이 때, PCB와 케이블(240)의 연결은 male 커넥터(20)의 저면에 형성된 케이블 단자와 PCB(215)에 형성된 회로 신호선 단자 패드와 직접 접촉된다.
도 4는 본 발명에 따른 초고주파 신호전송용 동축케이블 커넥터의 male 커넥터(20)와 커넥터 소켓(225)을 저면에서 본 저면 사시도이다. 도 5는 본 발명에 따른 초고주파 신호전송용 동축케이블 커넥터의 PCB(215)에 장착된 커넥터 소켓(225)의 일 예의 분리 사시도이다. 도 4와 도 5를 참조하면, male 커넥터(20)의 저면에 케이블의 신호선 단자(255)가 형성되어 있다. 커넥터 소켓(225)은 수(male) 커넥터(20)와 체결되는 체결부(222)를 구비할 수 있다.
male 커넥터(20)가 커넥터 소켓(225)와 체결되면, male 커넥터(20)의 저면에 형성된 케이블의 신호선 단자(255)는 케이블 신호선 단자(255)가 수용되는 수용부재를 거치지 않고 PCB(215)에 형성되어 있는 회로신호 단자 패드(214)와 직접 접촉하여 연결된다. 이 때 PCB(215)에 설치되어 있는 커넥터 소켓(225)는 male 커넥터(20)의 쉴딩캔(270, 280, 290)을 수용함으로써 male 커넥터(20)와 체결되고, 쉴딩캔(270, 280, 290)과 커넥터 소켓(225)와 PCB(215)의 접지가 전기적으로 연결되어 동축케이블의 노출된 내부도체와 어댑터를 차폐함으로써 누설전류와 잡음을 최소화하여 신호손실을 줄일 수 있다. 그리고 도 4에 도시된 바와 같이 PCB(125)에 장착되는 커넥터 소켓(225)에는 케이블 신호선 단자(260)가 수용되는 수용부재를 없앰으로써 커넥터 소캣(225)을 단순화하고, 또한 수(female) 커넥터(20)와의 체결 높이와 넓이를 최소로 함으로써 소형화될 수 있다. 본 발명에 따른 초고주파 신호 전송용 동축케이블 커넥터는 테이블 PC, 랩탑 PC, 5G 스마트폰, 가전(TV, 냉장고, 세탁기 등의 가전제품) 등 소형화가 요구되는 다양한 전자장치에 적용할 수 있다.
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 커넥터 소켓(225)가 인쇄회로기판(PCB, 215)에 장착되는 다양한 형태를 나타내고 있다. 커넥터 소켓(225)는 인쇄회로기판(PCB, 215)의 표면에 실장(surface mounted)되거나 PCB 기판(215)을 관통(through hole )하는 PCB 관통방식으로 장착될 수 있다. 도 6a는 상기 인쇄회로기판(PCB)의 표면에 실장(surface mounted)되는 SMT(surface mount technology)방식으로 PCB(215)에 장착되는 커넥터 소켓(225)을 나타내고 있으며, 실장부재(232)를 통해 인쇄회로기판(PCB)의 표면에 실장될 수 있다.
도 6b는 상기 PCB 관통방식으로 PCB(215)에 장착될 수 있는 커넥터 소켓(225)를 나타내고 있으며, 관통부재(242)를 통해 인쇄회로기판(PCB)을 관통하여 장착될 수 있다. 상기 PCB 관통방식은 SIP(single in-line package), DIP(dual-in line package), QIP(quad in-line package) 방식 등을 포함한다. 도 6c는 SMT 방식과 PCB 관통방식 둘 다 사용되어 PCB(215)에 장착되는 커넥터 소켓(225)를 나타내고 있으며, 실장부재(232)와 관통부재(242)를 통해 인쇄회로기판(215)에 장착될 수 있다.
그리고 커넥터소켓(225)는 PCB(215)에 장착되는 별개의 부품이 아닌 PCB(215)와 일체로 형성될 수도 있다.
도 7은 본 발명에 따른 초고주파 신호전송용 동축케이블 커넥터의 male 커넥터(20)에 연결될 수 있는 동축케이블(30)을 나타낸 것이다. 도 7을 참조하면, 동축케이블(30)은 신호선으로 사용되는 내부도체(210), 내부도체(210)의 전자기파를 차폐(shield)하며 알루미늄, 구리 등으로 만들어지는 외부도체(230), 내부도체(210)와 외부도체(230)를 절연시키고 분리하는 유전체(220), 외부도체(230)을 보호하는 외피(자켓)으로 이루어진다. 내부도체는 DC부터 마이크로파, 밀리미터파까지 사용가능하며, 약 50GHz 이상의 고주파 신호도 전송 가능하다.
도 8은 본 발명에 따른 초고주파 신호전송용 동축케이블 커넥터의 male 커넥터(20)를 구성하는 엘리먼트들의 일 예를 나타낸 것으로서, 본 발명에 따른 초고주파 신호전송용 동축케이블 커넥터의 male 커넥터(20)는 동축케이블(30), 쉴딩캔(270, 280, 290)을 포함하고, 어댑터부(40)를 더 포함할 수 있다. 동축케이블(30)은 외피(240), 외부도체(230) 및 유전체(220)가 일부 strip되어 있다. 동축케이블(30)의 외부도체(130)는 쉴딩캔(270, 280, 290)과 연결될 수 있다. 쉴딩캔(270, 280, 290)은 동축케이블(30)을 수용하고 보호하고 고정시키고, 동축케이블의 내부도체(210)에서 발생되는 전자기파를 인쇄회로기판과 결합되었을 때 전기적인 차폐기능을 가진다. 쉴딩캔(270, 280, 290)은 하부쉴딩부재(270), 상부쉴딩부재(280), 전면쉴딩부재(290) 각각이 결합되어 구성될 수 있지만, 하부쉴딩부재(270), 상부쉴딩부재(280), 전면쉴딩부재(290) 중 적어도 둘이 일체로 형성된 단일 쉴딩부재로 구성될 수도 있다.
어댑터부(40)는 복수의 어댑터로 이루어지며, 업댑터(42)는 동축케이블(30)의 내부도체(210)가 PCB(215)에 형성된 회로 신호선 단자패드(214)와의 연결을 용이하게 하면서 쉴딩캔(270, 280, 290)에 의해 쉴딩이 용이하게 될 수 있는 형상으로 이루어지며, 도체부(250)와 유전체부(260)로 이루어진다. 도체부(250)의 일단은 PCB(215)의 신호선 단자 패드(214)와 접촉되어 연결되고, 타단은 동축케이블(30)의 내부도체인 신호선(210)이 수용되어 연결된다. 어댑터(42)에 케이블의 신호선인 내부도체가 수용되어 연결되면, 상기 도체부(250)의 단부가 도 4의 케이블 신호선 단자(255)가 되어 PCB(215)의 신호선 단자 패드(214)와 접촉되어 연결된다. 유전체부(260)는 도체부(250)이 쉴딩캔에 수용될 때 도체부(250)와 쉴딩캔(270, 280, 290)이 전기적으로 분리되도록 하는 역할을 한다.
쉴딩캔(270, 280, 290)의 내부는 단수 또는 복수의 동축케이블의 내부도체(210)와 각각 대응되어 연결된 어댑터(42)가 수용될 수 있는 원통형상으로 이루어진 어댑터 수용부(272)를 구비하며, 어댑터 수용부(272)는 어댑터(42)가 수용되고 하부쉴딩캔(270), 상부쉴딩캔(280) 및 전면쉴딩캔(290)이 결합되면 각 어댑터는 서로 분리되고 차폐되는 차폐 벽(wall)이 형성된다.
도 9은 도 2에 도시된 본 발명에 의한 수(male) 커넥터의 VII-VII 선 단면도이고, 도 10는 도 2에 도시된 수(male) 커넥터의 VII-VII 선 단면도이다. 도 9 및 도 10를 참조하면, 동축케이블(210, 220, 230 240)과 어댑터(250, 260)이 쉴딩캔(270, 280, 290)에 의해 수용되고 보호되고 차폐되며, 수커넥터(20)가 PCB(215)에 실장된 커넥터 소켓(225)에 삽입되어 체결된다. 특히 도 10은 하부쉴딩캔(270), 상부쉴딩캔(280) 및 전면쉴딩캔(290)이 결합되면 각 어댑터는 서로 분리되고 차폐되는 차폐 벽(shielding wall, 275)이 형성되는 것을 나타내고 있다. 도 11은 본 발명에 따른 초고주파 신호전송용 동축케이블 커넥터의 수(male) 커넥터를 조립하는 과정을 나타내고 있다. 도 11을 참조하면, strip되지 않은 동축케이블(60)을 strip 한 후, strip된 동축케이블(30)을 어댑터부(40)와 연결하고, 어댑터부(40)와 연결된 동축케이블(50)을 하부쉴딩캔(270)에 안착하여 상부쉴딩캔(280)과 전면쉴딩캔(290)을 결합한다.
한편, 본 발명에 따른 PCB 멀티 커넥터는 신호선으로 동축케이블이 사용될 때 신호선의 전자기파 차폐를 극대화 할 수 있다. 구체적으로, male 커넥터(20)의 쉴딩캔(270, 280, 290)은 동축케이블(30)의 외부도체(230)과 연결된다. 도체로 된 커넥터 소켓(215)은 PCB(215)의 접지단자와 연결된다. 이렇게 함으로써 하부실딩캔(270)과 PCB(215)의 접지(Ground) 단자가 전기적으로 연결되고 전자기파를 차폐하는 기능을 한다.
male 커넥터(20)가 PCB(215)에 실장된 커넥터 소켓(225)에 삽입되어 체결되면, 동축케이블(30)의 외부도체(230)과 연결된 male 커넥터(20)의 쉴딩캔(270, 280, 290)은 PCB(215)의 접지와 연결된 커넥터 소켓(225)와 접촉에 의해 연결됨으로써, PCB(215)의 단자패드(214)와 직접 접촉하는 male 커넥터의 신호선 단자의 차폐를 극대화할 수 있다.
한편, 커넥터 소캣(225)은 직육면체 형상으로 이루어질 수 있다. 본 발명의 커넥터 소캣(225)은 직육면체 뿐만 아니라 정육면체, 반원통, 다면체 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며, 본 발명은 커넥터 소켓(225)의 형상에 의해 제한되지는 않는다.
도 12a 및 도 12b는 직육면체 형상으로 이루어지는 커넥터 소켓(225)의 두껑의 다양한 실시예를 나타내고 있다. 도 12a는 커넥터 커넥터 소켓의 윗면 일부가 개방된 윗면 일개방부(254)가 있는 형상으로 이루어지는 커넥터 소켓(225)을 나타내고 있다. 이 때, 커넥터 소켓(225)는 male 커넥터(20)가 커넥터 소켓(225)의 좌측면으로 삽입된다고 할 때, 상기 커넥터 소켓이 인쇄회로기판과 체결되는 면과 상기 커넥터가 삽입되는 면은 개방되어 있는 형상으로 이루어질 수 있고, 우측면(256)은 일부가 개방(미도시)될 수도 있다. 그리고 도 12a 는 SMT 방식의 실장부재(232)를 도시하고 있지만, PCB 관통방식의 관통부재(미도시)나 SMT 방식과 PCB 관통방식의 혼용으로 형성될 수도 있다.
도 12b는 커넥터 소켓의 윗면이 수직, 예각 또는 둔각으로 열리고 닫히는 두껑으로 형성될 수 있는 커넥터 소켓(225)을 나타내고 있다. 도 12b를 참조하면, 수커넥터(20)가 커넥터 소켓(225)의 좌측면으로 삽입된다고 할 때, 상기 커넥터 소켓의 윗면(262)은 수직, 예각 또는 둔각으로 열리고 닫힐 수 있는 두껑(262)으로 형성되고, 상기 커넥터 소켓이 인쇄회로기판과 결합되는 밑면과 상기 커넥터가 삽입되는 면은 개방되어 있는 형상으로 이루어질 수 있고, 우측면은 일부가 개방된 우측면 개방부(258)가 형성될 수도 있다. 그리고 도 12b 는 SMT 방식의 실장부재(232)를 도시하고 있지만, PCB 관통방식의 관통부재(미도시)나 SMT 방식과 PCB 관통방식의 혼용으로 형성될 수도 있다.
도 13은 male 커넥터(20)이 PCB(215) 상에 장착된, 도 6a에 도시된 커넥터 소켓(225)으로 삽입될 때의 VI-VI 선 단면도를 나타낸 것이다. 도 13을 참조하면 male 커넥터(20)은 PCB(215)의 윗면과 평행하게 삽입된다. 도 14는 male 커넥터(20)이 PCB(215) 상에 장착된, 도 12a에 도시된 커넥터 소켓(225)으로 삽입될 때의 VII-VII 선 단면도를 나타낸 것이다. 도 14를 참조하면 male 커넥터(20)은 PCB(215)의 윗면과 평행하게 삽입되거나, 커넥터 소켓(225)의 윗면의 일부(254)가 개방되어 있으므로 male 커넥터(20-1)가 PCB(215)의 윗면과 예각(244) 또는 둔각을 이루며 비스듬히 삽입될 수 있다.
도 15a 및 도 15b는 male 커넥터(20)가 PCB(215) 상에 장착된, 도 12b에 도시된 커넥터 소켓(225)으로 삽입될 때의 VIII-VIII 선 단면도를 나타낸 것이다. 도 15a는 커넥터 소켓(225)의 윗면 두껑(262)이 닫힌 상태에서 male 커넥터(20)가 도 12b에 도시된 커넥터 소켓(225)으로 삽입될 때의 VIII-VIII 선 단면도이다. 도 15a를 참조하면, male 커넥터(20)은 커넥터 소켓(225)의 윗면 두껑(262)이 닫혀 있으므로 PCB(215)의 윗면과 평행하게 커넥터 소켓(225)에 삽입된다.
도 15b는 커넥터 소켓(225)의 윗면 두껑(262)이 수직, 예각 또는 둔각으로 열린 상태에서 male 커넥터(20)가 도 12b에 도시된 커넥터 소켓(225)으로 삽입될 때의 VIII-VIII 선 단면도이다. 도 15b를 참조하면, male 커넥터(20)은 PCB(215)의 윗면과 평행하게 커넥터 소켓(225)에 삽입될 수 있고, male 커넥터(20-1)가 PCB(215)의 윗면과 예각 또는 둔각을 이루며 비스듬히 삽입될 수 있고, 커넥터 소켓(225)의 윗면 두껑(262)이 수직, 예각 또는 둔각으로 열려 있으므로 male 커넥터(20-2)가 수직, 예각 또는 둔각으로 하강하면서 PCB(215) 삽입될 수 있고, male 커넥터(20-3)가 두껑(262)이 닫히는 방향으로 PCB(215)에 삽입될 수도 있다.
상술한 바와 같이, male 커넥터(20)의 윗면의 형태에 따라 male 커넥터(20)는 다양한 방식으로 PCB(215)에 장착될 수 있는데, 이러한 장착 방식은 본 발명에 따른 초고주파 신호 전송용 소형 동축케이블 커넥터의 설치 공간의 제약을 극복할 수 있으며, 초고주파 신호 전송용 소형 동축케이블 커넥터의 형태에 따라 체결 방식을 다양하게 할 수 있게 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
110 : 수(male) 커넥터 112 : 수(male) 커넥터 하우징
114 : 전기신호선 150 : 암(female) 커넥터
152 : 암(female) 커넥터 하우징 154 : 단자(핀) 수용부재
20, 20-1, 20-2, 20-3 : 수(male) 커넥터
210 : 내부도체(신호선) 214 : PCB 단자 패드
215 : 인쇄회로기판(PCB) 220 : 유전체
222 : 체결부 225 : 커넥터 소켓
230 : 외부도체(shielding) 232 : 실장부재
240 : 외피(자켓) 242 : 관통부재
244 : male 커넥터 삽입 예각 250 : 어댑터 도체부
254 : 윗면 일개방부 255 : 케이블의 신호선 단자
256 : 커넥터 소켓 우측면 258 : 커넥터 소켓 우측면 개방부
260 : 어댑터 유전체부 262 : 커넥터 소켓 두껑
270 : 하부쉴딩캔 272 : 어댑터 수용부
280 : 상부쉴딩캔 290 : 전면쉴딩캔
30 : 동축케이블 40 : 어댑터부
42 : 어댑터 50 : 어댑터 연결된 동축케이블
60 : strip 안된 동축케이블

Claims (10)

  1. 초고주파 신호를 전달하는 단수 또는 복수의 초고주파 동축케이블 신호선과 인쇄회로기판(PCB)을 연결하는 초고주파 신호 전송용 소형 동축 케이블 커넥터에 있어서,
    동축케이블의 외피, 외부도체 및 유전체가 벗겨져 소정 길이의 내부도체가 노출되고, 상기 노출된 내부도체의 단자는 상기 PCB에 형성된 회로 신호선 단자 패드와 전기적으로 접촉하는, 단수 또는 복수의 동축케이블; 및 상기 단수 또는 복수의 노출된 내부도체들을 수용하고, 상기 노출된 동축케이블 내부도체 단부들을 고정시키고 보호하고 상기 단수 또는 복수의 동축케이블 내부도체를 통해 발생되는 전자기파를 차폐하는 쉴딩캔(shielding can)을 포함하는 수(male) 커넥터; 및
    상기 인쇄회로기판(PCB)에 설치되며, 상기 쉴딩캔을 수용하여 상기 수(male) 커넥터와 체결되며, 상기 쉴딩캔 및 상기 인쇄회로기판의 접지와 전기적으로 연결되는 커넥터 소켓을 포함하고,
    상기 수커넥터와 상기 커넥터 소켓이 체결되면 상기 수 커넥터의 초고주파 동축케이블 신호선 단자들은 상기 인쇄회로기판에 형성되어 있는 회로 신호선 단자 패드들과 직접 접촉하여 연결되는 것을 특징으로 하는 초고주파 신호 전송용 소형 동축케이블 커넥터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수(male) 커넥터는
    상기 단수 또는 복수의 동축케이블 신호선이 인쇄회로기판의 신호선 단자 패드와 접촉되게 하며, 일단은 초고주파 동축케이블 신호선과 연결되고 타단은 상기 PCB에 형성된 회로 신호선 단자 패드와 연결되는 어댑터를 더 포함하고,
    상기 수 커넥터의 어댑터를 통해 상기 초고주파 신호선은 상기 인쇄회로기판에 형성되어 있는 회로 신호선 단자 패드와 연결되는 것을 특징으로 하는 초고주파 신호 전송용 소형 동축케이블 커넥터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 쉴딩캔은
    복수의 동축케이블의 내부도체와 각각 대응되어 연결된 복수의 어탭터가 수용되는 어댑터 수용부를 구비하고, 상기 어댑터 수용부는 상기 복수의 어댑터를 수용하되, 어댑터 별로 차폐될 수 있는 형상으로 이루어지고, 상기 복수의 동축케이블의 노출된 내부도체와 어댑터 각각은 전기적 차폐가 이루어지는 것을 특징으로 하는 초고주파 신호 전송용 소형 동축케이블 커넥터.
  4. 제2항에 있어서, 상기 쉴딩캔은 상기 동축케이블의 외부도체와 연결되고,
    상기 커넥터 소켓은 상기 쉴딩캔을 수용하고, 상기 쉴딩캔과 상기 인쇄회로기판의 접지와 전기적으로 연결되어 상기 복수의 동축케이블의 노출된 내부도체와 어댑터 각각은 전기적 차폐가 이루어지는 것을 특징으로 하는 초고주파 신호 전송용 소형 동축케이블 커넥터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 커넥터 소켓은
    상기 수(male) 커넥터와 체결되는 체결부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 초고주파 신호 전송용 소형 동축케이블 커넥터.
  6. 제1항에 있어서, 상기 커넥터 소켓은
    상기 인쇄회로기판(PCB)의 표면에 실장(surface mounted)되는 SMT(surface mount technology)방식 또는 PCB를 관통하는 SIP(single in-line package), DIP(dual-in line package), QIP(quad in-line package) 방식(PCB관통방식)으로 장착되는 것을 특징으로 하는 초고주파 신호 전송용 소형 동축케이블 커넥터.
  7. 제1항에 있어서, 상기 커넥터 소켓은
    상기 인쇄회로기판(PCB)의 표면에 실장(surface mounted)되는 SMT(surface mount technology)방식 또는 PCB를 관통하는 SIP(single in-line package), DIP(dual-in line package), QIP(quad in-line package) 방식(PCB관통방식)이 혼용되어 장착되는 것을 특징으로 하는 초고주파 신호 전송용 소형 동축케이블 커넥터.
  8. 제1항에 있어서, 상기 커넥터 소켓은
    직육면체 형상을 가지며, 상기 수커넥터가 상기 커넥터 소켓의 한 측면으로 삽입될 때, 상기 커넥터 소켓의 밑면과 삽입되는 면은 개방되어 있고, 상기 커넥터 소켓의 윗면 일부가 개방되어 있는 형상으로 이루어지며, 상기 수커넥터가 상기 커넥터 소켓에 삽입될 때 상기 수커넥터는 상기 인쇄회로 기판의 바닥면과 평행하게 삽입되거나 비스듬히 삽입되는 것을 특징으로 하는 초고주파 신호 전송용 소형 동축케이블 커넥터.
  9. 제1항에 있어서, 상기 커넥터 소켓은
    직육면체 형상을 가지며, 상기 수커넥터가 상기 커넥터 소켓의 한 측면으로 삽입될 때, 상기 커넥터 소켓의 밑면과 좌측면은 개방되어 있고, 상기 커넥터 소켓의 윗면은 수직, 예각 또는 둔각으로 열리고 닫힐 수 있는 두껑으로 형성되고,
    상기 수커넥터가 상기 커넥터 소켓에 삽입될 때 상기 수커넥터는 상기 인쇄회로기판 윗면과 평행하게 삽입되거나 상기 인쇄회로기판 윗면과 예각 또는 둔각을 이루며 비스듬히 삽입되거나, 수직 하강하면서 삽입되거나, 상기 두껑이 닫히는 방향으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 초고주파 신호 전송용 소형 동축케이블 커넥터.
  10. 제1항에 있어서, 상기 커넥터용 소켓은
    상기 인쇄회로기판(PCB)과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 초고주파 신호 전송용 소형 동축케이블 커넥터.
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