WO2013147428A1 - 회로기판용 커넥터 - Google Patents

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WO2013147428A1
WO2013147428A1 PCT/KR2013/001746 KR2013001746W WO2013147428A1 WO 2013147428 A1 WO2013147428 A1 WO 2013147428A1 KR 2013001746 W KR2013001746 W KR 2013001746W WO 2013147428 A1 WO2013147428 A1 WO 2013147428A1
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circuit board
rivet
terminal
connector
printed circuit
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PCT/KR2013/001746
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English (en)
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Inventor
정재옥
방용웅
김필순
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(주)디에스씨
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Publication date
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    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/325Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by abutting or pinching, i.e. without alloying process; mechanical auxiliary parts therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70Coupling devices
    • H01R12/7005Guiding, mounting, polarizing or locking means; Extractors
    • H01R12/7011Locking or fixing a connector to a PCB
    • HELECTRICITY
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    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
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    • H01R9/20Fastening by means of rivet or eyelet
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    • H05K2201/10431Details of mounted components
    • H05K2201/10598Means for fastening a component, a casing or a heat sink whereby a pressure is exerted on the component towards the PCB

Definitions

  • the present invention relates to a connector for a circuit board, and more particularly to a connector for a circuit board which is riveted so that the connector is tightly coupled to a printed circuit board.
  • the integration degree of the circuit board is increased in accordance with the trend of high function and miniaturization of various electronic products and it is required to improve the connector for electrically connecting the main functional parts inside and outside the circuit board.
  • ZIF zero insertion force
  • Patent Document 1 discloses a CPU socket which is surface-mounted on a circuit board, and includes a terminal embedded in an inner case made of an insulator and a solder fixed to the terminal, Discloses a connector provided with a protruding portion and provided with first and second click portions and bent and folded so that the first click portions of the tip contact with each other when the solder is fixed to the connecting portion so as to caulk and fix the solder.
  • connection pin is formed in a single shape so as to be used in combination with a signal terminal for transmitting a signal and a ground terminal for forming a contact, Wherein a bending portion bending to surround the connecting pin of the mating connector is formed, and a lower portion of the connecting pin is bent at a first bend to have elasticity and a second bending portion having a bending face at an end, Lt; / RTI >
  • Patent Document 3 discloses a connector device for electrically connecting electric and electronic components to each other.
  • the connector device includes a printed circuit board having a plurality of ground electrodes, an electric component having a plurality of signal terminals formed therein, And a driving member for driving the pressing member.
  • the connector apparatus according to claim 1, wherein the interposer comprises: an interposer for electrically connecting the ground electrode and the signal terminal; a pressing member for pressing the electric component to contact the interposer; .
  • Patent Document 1 Korean Patent Registration No. 10-0448559 (registered on September 03, 2004)
  • Patent Document 2 Korean Patent Registration No. 10-1089789 (registered on November 29, 2011)
  • Patent Document 3 Korean Registered Patent No. 10-1007817 (Registered on May 1, 2011)
  • the manufacturing is easy and the connection state with the circuit board is good or the molding of the housing and the connecting pin is simple and the advantageous effect is obtained in automation.
  • It is difficult to increase the working speed due to the fear of breakage due to the caulking load and it is difficult to maintain high fixing force and it is difficult to apply to various products There was a problem.
  • Patent Document 3 has a problem in that the reliability of operation and durability are limited depending on the product because of the structural characteristics mediating the interposer.
  • a connector for a circuit board includes a terminal, a housing inserted into the terminal to prevent deformation of the terminal, a rivet inserted into the housing, and a back plate coupled to the printed circuit board by the rivet.
  • the rivet includes a plurality of engagement pieces extending downward from the body and a reinforcing bar provided on the upper side of the body.
  • a groove is formed in an end portion of the engaging piece so as to facilitate plastic deformation during caulking.
  • the groove may have a cross-sectional shape selected from a triangle, a quadrangle, and a semicircle, and a cutout groove in a horizontal direction may be selectively provided at an end of the joint piece.
  • both ends of the reinforcing bar are provided with guide pieces for guiding the joining position of the housing and the reinforcing bar.
  • a plurality of stone pieces are provided on the upper surface of the reinforcing bar.
  • each of the housing and the rivet is provided with a reference piece inserted into the printed circuit board to determine a joint position of the connector.
  • the engagement piece is formed in a cylindrical shape.
  • a connector can be tightly coupled to a printed circuit board by using a fixing rivet, and there is a fear that the connector can be tightly connected to the printed circuit board, It is possible to obtain an effect that it can be reduced.
  • the connector for a circuit board it is possible to increase the bonding strength on the basis of close mechanical fixation between the printed circuit board and the connector, thereby contributing to improvement in durability as well as electric conductivity.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a connector according to the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view showing a main portion of the connector according to the present invention in exploded view.
  • FIG. 3 is a structural view showing a connector according to the present invention in a front view and a plane view;
  • FIG. 4 is an enlarged view of a terminal of a connector according to the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of the connector according to the first embodiment of the riveted connector according to the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a coking process of a rivet according to the first embodiment shown in FIG. 4;
  • FIG. 7 is a perspective view showing a connector according to a second embodiment of the connector to which the rivet is applied according to the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic view showing the caulking state of the rivet according to the second embodiment shown in Fig. 7,
  • FIG. 1 is a perspective view showing a connector according to the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view showing a main part of a connector according to the present invention in an exploded manner
  • FIG. 3 is a structural view showing a connector according to the present invention
  • a connector according to the present invention includes a terminal 30, a housing 30 coupled to wrap around a portion of the terminal 20 to prevent deformation of the terminal 20, the terminal 20 as shown in Figures 1 and 2, And a back plate 50 coupled to the lower end of the rivet 40.
  • the rivet 40 is connected to the printed circuit board 10 through the terminal 30 and the terminal 20, Is coupled to the printed circuit board (10) by a plate (50).
  • the connector of the present invention is usefully applied to ZIF (zero insertion force) connectors that can be connected in a small space, but is not necessarily limited thereto.
  • the connector mounted on the printed circuit board 10 is electrically interposed via an external device and a socket (not shown).
  • the terminal 20 is a combined body in which a plurality of connection pins 25 are mounted on a terminal block 21, and a support hole 22 is provided at one side of the terminal block 21.
  • the connecting pin 25 has a linear structure connected to the socket at the upper side and has a curved structure contacting the printed circuit board 10 at the lower side.
  • a plurality of connecting pins 25 are arranged at regular intervals on the terminal block 21 to be injection-molded.
  • the connecting pin 25 is formed with a groove 26 for enlarging the electrical contact area with the socket. That is, grooves 26 are formed on the outer surface of the upper portion connected to the socket at the connection pin 25 in the vertical direction.
  • the grooves 26 are not limited to the V-shaped cross-section, but may be U-shaped or W-shaped. This increases the contact area when the connector is electrically connected to the socket, thereby increasing the electrical conductivity and improving the reliability of the grounding and the reliability of the signal processing.
  • the grooves 26 can be formed by a single pressing step in the step of forming the connecting pins 25. [
  • connection pin 25 of the terminal 20 is increased, it is possible to reduce the possibility of interference with the socket, which is the connection partner, in accordance with the height variation of the finished product on which the connector is mounted.
  • the housing 30 is provided to protect the terminal 20 and is formed by die casting using an aluminum alloy or a zinc alloy.
  • the housing 30 covers the terminal block 21 to the lower side of the exposed portion of the connection pin 25 of the terminal 20 and maintains a tight coupling force with the printed circuit board 10 while preventing deformation of the print product.
  • the housing 30 includes a reinforcing portion 33 having a long hole 31 formed along the center line thereof and having a long hole 31 formed at both ends thereof, And has a reference piece (36).
  • the elongated hole 31 formed in the center of the housing 30 is a portion through which a rivet 40 described later passes in an upward direction and a terminal block 21 of the terminal 20 passes in a downward direction.
  • the terminal block 21 and the elongated hole 31 can be kept in a normal fitting tolerance.
  • the chamfered portion 34 is formed on the rim of the slot 31 to reduce the possibility of deformation due to collision when the rivet 40 is moved. Further, by providing the reinforcing portion 33, the diecasting material can be saved while maintaining the strength for protecting the terminal 20.
  • the first reference piece 36 is located at one side of the bottom surface of the housing 30 for determining the engagement position on the printed circuit board 10 and is formed by die casting together with the housing 30.
  • the length of the first reference piece 36 is set so as to engage with the positioning groove (not shown) of the printed circuit board 10. And serves as a buffer for dispersing the impact force at the first reference piece 36 of the housing 30 when an external shock acts on the terminal 20.
  • a support hole 22 for passing the first reference piece 36 of the housing 30 is provided on the terminal block 21 of the terminal 20. In the case of the first reference piece 36 and the support hole 22, a general fitting tolerance is maintained.
  • the rivet 40 has a body 41 and an engaging piece 42 extending downward from the body 41.
  • the body 41 has an elongated body 41 and a plurality of longitudinal members integrally formed at regular intervals on the transverse member.
  • the engaging pieces 42 may be formed to extend from all or a part of the longitudinal members.
  • the engaging pieces 42 are exposed through the printed circuit board 10 and are subjected to a caulking process to maintain the binding force of the connector.
  • nine longitudinal members are provided on the basis of a connector having 40 to 50 pins, and coupling members 42 are formed at even intervals in five longitudinal members . If the number of the longitudinal members is increased more than the number of the engaging pieces 42 for engaging the printed circuit board 10 and the terminal 20 as described above, the deformation (shrinkage ratio) of the terminal block 21 as a product can be minimized .
  • the rivet (40) has a reinforcing base (45) on the upper side of the body (41).
  • the reinforcing bar 45 may extend upward from the lateral member of the body 41 and may have a thickness greater than that of the body 41.
  • the reinforcing bar 45 absorbs the caulking pressure to alleviate the risk of damage to the printed circuit board 10 and the terminal 20.
  • a guide piece (46) for guiding the engaging position is provided at both ends of the reinforcing bar (45). And is wrapped by a metal housing 30 to prevent deformation of the terminal block 21 which is an injection molded product in the terminal 20.
  • the guide pieces 46 formed at both ends of the reinforcing bar 45 maintain tight engagement with the elongated holes 35 of the housing 30. [ That is, even if the body 41 of the rivet 40 is not in contact with the elongated hole 35, the engaging force of the both is maintained through the guide pieces 46 at both ends.
  • a plurality of protrusions 47 are provided on the upper surface of the reinforcing bar 45.
  • the protrusions 47 are formed in a rib structure that intermittently protrudes from the upper surface of the reinforcing bar 45 to reinforce the strength of the reinforcing bars 45.
  • the rivets 40 are fixed to the jig (Not shown) without any shake.
  • the back plate 50 coupled to the lower end of the rivet 40 may be made of stainless steel or a metal material, And has a coupling hole 54 of a corresponding quantity and size. It is preferable that the coupling hole 54 is provided with tapered portions at both ends so as to receive the plastic deformation of the coupling piece 42.
  • the back plate (50) prevents the printed circuit board (10) from being damaged at the lower end of the engaging piece (42) when caulking.
  • the back plate 50 may further include a reference hole 56 for coupling positioning in addition to a coupling hole 54 for coupling the rivet 40.
  • At least one of the longitudinal members of the rivet 40 is provided with a second reference piece 48 which has the same function as the first reference piece 36 of the housing 30 do. That is, the back plate 50 is formed with a coupling hole 54 for coupling with the rivet 40 and a reference hole 56 for coupling positioning.
  • FIG. 5 a first embodiment of the assembly of the riveted connector according to the present invention and the mounting to the printed circuit board 10 will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
  • FIG. 5 a first embodiment of the assembly of the riveted connector according to the present invention and the mounting to the printed circuit board 10 will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
  • FIG. 5 is a perspective view of a connector according to a first embodiment of the present invention having a rivet applied thereto
  • FIG. 6 is a schematic view illustrating a calking process of a rivet according to the first embodiment shown in FIG. 4 .
  • the engaging piece 42 according to the first embodiment of the present invention is characterized in that it has a groove 42a at its end as shown in Fig. 5 so that plastic deformation during caulking is easy.
  • the engaging piece 42 according to the first embodiment is provided in a structure in which caulking can be easily performed at a lower pressure at a lower end. If a large caulking pressure is applied, there is an increased risk of damaging the printed circuit board 10 and the terminal 20 as well as the rivet 40.
  • a cutout groove 42b in the horizontal direction is selectively formed at the end of the engaging piece 42.
  • the cutout groove 42b is formed in a rectangular shape, It is also good to prepare.
  • the grooves 42a of the engaging pieces 42 are in the form of a triangle, a quadrangle, or a semicircle, and do not require additional processing steps.
  • Corking is further facilitated by adding a cutout groove 42b in the range of 1 to 3 in the horizontal direction together with the groove 42a at the end of the engagement piece 42. If the size of the engagement piece 42 is small, the engagement strength of the engagement piece 42b with respect to the printed circuit board 10 is weakened. Of course, the cutout groove 42b may not be accompanied by an additional step in the die casting of the rivet 40, like the groove 42a.
  • the assembly of the connector according to the present invention is completed by joining the terminal block 21 and the plurality of connection pins 25 in FIG. 2 to complete the terminal 20, And the rivet 40 is fitted into the elongated hole 31 of the housing 30 at the upper end of the terminal 20 to complete an integral assembly.
  • the above-described integral assembly is placed on the printed circuit board 10, the first and second reference pieces 36, 48 are aligned to determine the position, and the back plate 50 The end portion of the engaging piece 42 is inserted into the engaging hole 52 of the engaging portion 42. [ Thereafter, the exposed end of the engaging piece 42 is pressed (caulked) by using a jig (not shown).
  • the groove 42a is deformed by the caulking plastic deformation 42c to increase the tensile strength of the connector.
  • the engaging protrusion 42c is tightly engaged with the engaging hole 52 of the back plate 50 and exposed to the bottom surface of the back plate 50. As a result, Relieved.
  • the connector of the present invention has a tensile strength increased from 50 gf / pin to 110 gf / pin, an electric conductivity increased by about 20 to 26%, and an elastic restoring force is excellent, The permanent deformation decreased. Accordingly, even if the connector mounted on the printed circuit board 10 receives a lateral force, the rivet 40 and the like are not easily deformed.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a jointed state of a connector according to a second embodiment of the connector to which the rivet of the present invention is applied
  • FIG. 8 is a schematic view showing a caulking state of the rivet according to the second embodiment shown in FIG. 7 ,
  • a cylindrical engagement piece 42 ' is provided in the second embodiment according to the present invention. Therefore, the end portion 42d of the engaging piece 42 'is formed in a circular shape having the largest cross-sectional area.
  • the end portion 42d of the engaging piece 42 ' is circular and the groove is not provided, the applying force of the jig for pressing (caulking) in the engaging process as compared with the first embodiment although somewhat stronger, the clamping force is enhanced, and no clearance is generated between the connector and the printed circuit board.
  • the connector can be tightly coupled to the printed circuit board.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

인쇄회로기판에 커넥터가 긴밀하게 결합되도록 리벳으로 고정하는 회로기판용 커넥터에 관한 것으로, 터미널, 상기 터미널의 변형을 방지하도록 상기 터미널에 삽입되는 하우징, 상기 하우징에 삽입되는 리벳 및 상기 리벳에 의해 인쇄회로기판에 결합되는 백 플레이트를 포함하고, 상기 리벳은 몸체의 하측으로 연장된 다수의 결합편과 상기 몸체의 상측에 마련된 보강대를 구비하므로, 작업의 편의성에 의하여 작업공수 절감하면서 공정 중 불량의 우려를 경감할 수 있다.

Description

회로기판용 커넥터
본 발명은 회로기판용 커넥터에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 인쇄회로기판에 커넥터가 긴밀하게 결합되도록 리벳으로 고정하는 회로기판용 커넥터에 관한 것이다.
각종 전자제품의 고기능화 및 소형화 추세에 따라 회로기판의 집적도가 높아지고 있는 바, 회로기판 내외부의 주요 기능부를 전기적으로 연결하기 위한 커넥터의 개량이 요구된다.
일 예로 웨이퍼 검사장비, UMPC, 넷북, 기타 연성회로기판을 탑재한 제품 등에 적용되는 ZIF(zero insertion force) 커넥터는 작은 공간으로 연결할 수 있는 반면에 전기적 접속성과 기구적 결합성 측면의 약점을 보인다. 이에 따라 관련 업계에서는 ZIF 커넥터의 약점을 보완하려는 시도와 함께 자동화를 기반으로 생산성을 향상하기 위한 노력을 경주하고 있다.
이러한 기술의 일 예로서 하기 특허문헌 1에는 회로기판에 표면 실장되는 CPU 소켓이고, 절연체로 만든 내부 케이스에 내장 설치되는 단자와 단자에 고정되는 땜납을 구비하고, 단자의 접속부에는 한 쌍의 봉형상 돌출부가 설치되고, 제1 클릭부와 제2 클릭부를 구비하며, 접속부에 땜납을 고정할 때, 선단의 제1 클릭부 끼리가 맞닿도록 접어 구부려서 땜납을 코킹하여 고정하는 커넥터에 대해 개시되어 있다.
또 하기 특허문헌 2에는 하우징과 접속 핀이 구비된 커넥터에 있어서, 상기 접속 핀은 신호를 전달하는 시그널 터미널과 접점을 형성하는 그라운드 터미널에 혼용하여 사용할 수 있도록 단일형태로 형성되고, 상기 접속 핀은 하나의 부재로 형성되되, 상대 커넥터의 접속 핀을 감싸도록 벤딩된 벤딩부가 형성되며, 상기 접속 핀의 하측은 탄성을 갖도록 1차 절곡되며, 끝단이 벤딩면을 갖도록 2차 절곡되게 형성된 커넥터에 대해 개시되어 있다.
또 하기 특허문헌 3에는 전기전자 부품을 상호 전기적으로 연결하기 위한 커넥터 장치에 있어서, 복수의 접지전극을 갖는 인쇄회로기판, 복수의 신호단자가 형성된 전기부품, 상기 인쇄회로기판과 상기 전기부품 사이에 형성되어 상기 접지전극과 상기 신호단자를 전기적으로 연결하는 인터포저, 상기 전기부품을 가압하여 상기 인터포저에 접촉되도록하는 가압부재 및 상기 가압부재를 구동하기 위한 구동부재를 포함하는 커넥터 장치에 대해 개시되어 있다.
[선행기술문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 등록특허공보 제10-0448559호(2004.09.03 등록)
(특허문헌 2) 대한민국 등록특허공보 제10-1089789호(2011.11.29 등록)
(특허문헌 3) 대한민국 등록특허공보 제10-1007817호(2011.01.05 등록)
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술에서는 제조가 용이하고 회로기판과의 접속 상태가 양호한 효과 내지 하우징과 접속 핀의 성형이 간단하여 자동화에 유리한 효과를 도모하지만, 상기 특허문헌 1의 기술은 구부려서 코킹해야 하는 구조상으로 자동화에 무리가 있고, 상기 특허문헌 2의 기술은 코킹 하중에 의한 파손우려에 기인하여 작업속도를 증가시키는 것이 곤란하고, 높은 고정력을 유지하기 곤란하여 다양한 제품에 대한 적용이 곤란하다는 문제점이 있었다.
또 상기 특허문헌 3의 기술은 인터포저를 매개하는 구조적 특성 때문에 제품에 따라서 작동 신뢰성과 내구성의 확보에 한계가 있다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 인쇄회로기판에 커넥터를 긴밀하게 결합하는 공정에서 지그를 사용한 작업의 편의성에 의하여 작업공수 절감하면서 공정 중 불량의 우려를 경감할 수 있는 회로기판용 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 인쇄회로기판과 커넥터의 결합력을 증대하여 전기 전도도와 함께 내구성 향상에 기여할 수 있는시키는 회로기판용 커넥터를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 회로기판용 커넥터는 터미널, 상기 터미널의 변형을 방지하도록 상기 터미널에 삽입되는 하우징, 상기 하우징에 삽입되는 리벳 및 상기 리벳에 의해 인쇄회로기판에 결합되는 백 플레이트를 포함하고, 상기 리벳은 몸체의 하측으로 연장된 다수의 결합편과 상기 몸체의 상측에 마련된 보강대를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 회로기판용 커넥터에 있어서, 상기 결합편의 단부에는 코킹 시 소성변형이 용이하도록 요홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 회로기판용 커넥터에 있어서, 상기 요홈은 삼각형, 사각형, 반원형 중에서 택일되는 단면형상을 지니고, 상기 결합편의 단부에는 수평방향의 절개홈을 선택적으로 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 회로기판용 커넥터에 있어서, 상기 보강대의 양단에는 상기 하우징과 보강대의 결합위치를 유도하는 안내편이 마련된 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 회로기판용 커넥터에 있어서, 상기 보강대의 상면에는 다수의 돌편이 마련된 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 회로기판용 커넥터에 있어서, 상기 하우징과 리벳의 각각에는 상기 인쇄회로기판에 삽입되어 커넥터의 결합위치를 결정하는 기준편이 마련된 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 회로기판용 커넥터에 있어서, 상기 결합편은 원통형으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 회로기판용 커넥터에 의하면, 고정용 리벳을 사용하여 인쇄회로기판에 커넥터를 긴밀하게 결합할 수 있고, 작업의 편의성에 의하여 작업공수 절감하면서 공정 중 불량의 우려를 경감할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한 본 발명에 따른 회로기판용 커넥터에 의하면, 인쇄회로기판과 커넥터의 긴밀한 기구적 고정을 바탕으로 접합 강도를 증대하여 전기 전도도와 함께 내구성 향상에 기여할 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명에 따른 커넥터를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 커넥터의 요부를 분해하여 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 커넥터를 정면과 평면으로 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 커넥터의 단자를 확대하여 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 리벳이 적용된 커넥터의 제1 실시 예에 따른 커넥터의 결합상태를 저면에서 나타내는 사시도,
도 6은 도 4에 도시된 제1 실시 예에 따른 리벳의 코킹 과정을 나타내는 모식도,
도 7은 본 발명의 리벳이 적용된 커넥터의 제2 실시 예에 따른 커넥터의 결합상태를 저면에서 나타내는 사시도,
도 8은 도 7에 도시된 제2 실시 예에 따른 리벳의 코킹 상태를 나타내는 모식도,
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 본 발명의 구성을 도면에 따라서 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 커넥터를 나타내는 사시도 이고, 도 2는 본 발명에 따른 커넥터의 요부를 분해하여 나타내는 사시도 이며, 도 3은 본 발명에 따른 커넥터를 정면과 평면으로 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 커넥터의 단자를 확대하여 나타내는 구성도이다.
본 발명에 따른 커넥터는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 터미널(20), 터미널(20)의 변형을 방지하도록 상기 터미널(20)의 일부를 감싸도록 결합되는 하우징(30), 상기 하우징(30)와 터미널(20)을 통과하여 인쇄회로기판(10)에 결합되는 리벳(40) 및 상기 리벳(40)의 하단부에 결합되는 백 플레이트(50)를 구비하며, 리벳(40)과 백 플레이트(50)에 의해 인쇄회로기판(10)에 결합된다.
특히, 본 발명의 커넥터는 작은 공간으로 연결할 수 있는 ZIF(zero insertion force) 커넥터에 유용하게 적용되지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 인쇄회로기판(10)에 탑재된 커넥터는 외부의 기기와 소켓(도시 생략)을 개재하여 전기적으로 단속된다.
상기 터미널(20)은 도 2에 도시된 바와 같이, 단자대(21) 상에 다수의 접속 핀(25)이 장착된 결합체이며, 단자대(21)의 일측에는 지지공(22)이 마련된다. 접속 핀(25)은 상측으로 소켓과 연결되는 직선 구조이고 하측으로 인쇄회로기판(10)과 접촉되는 곡선 구조이다. 사출성형되는 단자대(21) 상에 다수의 접속 핀(25)이 일정한 간격으로 배치된다.
상기 접속 핀(25)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 소켓과의 전기적 접촉면적을 확장하기 위한 홈(26)이 형성된다. 즉, 접속 핀(25)에서 소켓과 연결되는 상측부분의 외면에 각각 상하방향으로 홈(26)을 형성한다. 홈(26)은 V자 단면이 무난하지만 U자 단면 또는 W자 단면도 적용할 수 있다. 이에 따라, 커넥터가 소켓과 전기적으로 연결될 때 접촉면적이 확대되므로, 전기 전도도를 증대하여 접지의 안정성 및 신호처리의 신뢰성이 향상된다. 물론 홈(26)은 접속 핀(25)을 형성하는 단계에서 하나의 프레스 공정으로 형성할 수 있다.
한편, 터미널(20)의 접속 핀(25)에서 홈(26)이 형성된 면의 접접 길이를 증가시키면 커넥터가 탑재된 완제품의 높이 변화에 따라 결합 상대품인 소켓과의 간섭우려가 경감된다.
하우징(30)은 상기 터미널(20)을 보호하기 위해 마련된 것으로서, 알루미늄합금 또는 아연합금을 사용하여 다이캐이스팅으로 형성된다. 하우징(30)은 터미널(20)의 접속 핀(25)이 노출되는 부분의 하측으로 단자대(21)를 감싸서 사출품의 변형을 방지하면서 인쇄회로기판(10)과 긴밀한 결합력을 유지한다.
또 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(30) 내에 그 중심선을 따라 장공(31)이 형성되고, 장공(31)이 형성된 양단측으로 덧살을 형성한 보강부(33)와 일측 저면에 형성된 제1 기준편(36)을 구비한다.
상기 하우징(30)의 중심에 형성된 장공(31)은 상방향에서 후술하는 리벳(40)이 통과하고 하방향에서 터미널(20)의 단자대(21)가 통과하는 부분이다. 터미널(20)과 하우징(30)의 재활용에 따른 분리를 고려하여 단자대(21)와 장공(31)은 보통끼워맞춤 공차를 유지하면 무난하다. 또 도 3에 도시된 바와 같이, 장공(31)의 테두리에 면취부(34)를 형성하여 리벳(40)의 진입시 충돌에 의한 변형 우려를 경감한다. 또 상기 보강부(33)를 마련하는 것에 의해, 터미널(20)을 보호하는 강도를 유지하면서 다이캐스팅 소재를 절약할 수 있다.
또한, 상기 제1 기준편(36)은 인쇄회로기판(10) 상의 결합위치를 결정하기 위한 하우징(30)의 일측 저면에 위치하며, 하우징(30)와 함께 다이캐스팅으로 형성된다. 제1 기준편(36)의 길이는 인쇄회로기판(10)의 위치결정홈(도시 생략)에 맞물리는 정도로 한다. 그리고 터미널(20)에 외부 충격이 작용할 때 하우징(30)의 제1 기준편(36)에서 충격력을 분산하는 완충 역할도 한다.
한편, 상기 터미널(20)의 단자대(21)에는 하우징(30)의 제1 기준편(36)을 통과하기 위한 지지공(22)이 마련된다. 상기 제1 기준편(36)과 지지공(22)의 경우에도 보통끼워맞춤 공차를 유지한다.
상기 리벳(40)은 인쇄회로기판(10)에 대한 커넥터의 결합력(강도)을 제공하기 위한 것으로서, 알루미늄합금이나 아연합금을 사용하여 형성하며, 터미널(20)과 하우징(30)를 인쇄회로기판(10) 상에 긴밀하게 결합한다. 다만, 인쇄회로기판(10), 터미널(20), 하우징(30) 등의 재활용을 위하여 상호 분리할 때 지그나 공구를 이용한 리벳(40)의 파손 용이성도 요구된다.
상기 리벳(40)은 가로부재 상에 다수의 세로부재가 균일한 간격으로 일체화되어 연장된 몸체(41)와 몸체(41)의 하측으로 연장된 결합편(42)을 구비한다. 결합편(42)은 세로부재의 전부 또는 일부에서 연장되는 구조로 형성될 수 있으며, 인쇄회로기판(10)을 관통하여 노출되고 코킹 과정을 거쳐 커넥터의 결합력을 유지한다. 일 예로, 도 2에 도시된 바와 같이, 40~50핀을 지닌 커넥터를 기준으로 하는 경우 9개의 세로부재가 마련되고, 그 중 5개의 세로 부재에 결합편(42)이 균일한 간격으로 형성된다. 이와 같이 인쇄회로기판(10)과 터미널(20)의 결합을 위한 결합편(42)의 수량보다 세로부재의 수량을 증설하면 사출품인 단자대(21)의 변형(수축율)을 최소로 할 수 있다.
또, 본 발명에 따르면 상기 리벳(40)은 몸체(41)의 상측으로 보강대(45)를 구비한다. 보강대(45)는 몸체(41)의 가로부재에서 상측으로 연장되는 형태로서 몸체(41)보다 두께를 증대한 구조를 적용할 수도 있다. 결합편(42)의 단부에 대한 코킹 작업시 보강대(45)는 코킹 압력을 흡수하여 인쇄회로기판(10)과 터미널(20)에 대한 손상 우려를 경감한다.
상기 보강대(45)의 양단에는 결합위치를 유도하는 안내편(46)이 마련된다. 터미널(20)에서 사출성형물인 단자대(21)의 변형 방지를 위해 금속제의 하우징(30)으로 감싼다. 보강대(45)의 양단에 형성되는 안내편(46)은 하우징(30)의 장공(35)에 긴밀한 결합 상태를 유지한다. 즉, 리벳(40)의 몸체(41)가 장공(35)에 접촉되지 않아도 양단의 안내편(46)을 통하여 양자의 결합력을 유지한다.
한편, 상기 보강대(45)에는 상면에 다수의 돌편(47)이 마련된다. 상기 돌편(47)은 보강대(45)의 상면에 단속적으로 돌출되는 일종의 리브(rib) 구조로 형성되어 강도를 보강하는 동시에 결합편(42)의 단부에 대한 코킹 작업시 리벳(40)을 지그(도시 생략)에 흔들림 없이 지지하는 역할도 지닌다. 물론 다수의 돌편(47)이 모두 동일한 크기로 형성될 필요는 없으나 중심선을 기준으로 대칭적인 구조를 이루는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 따르면 상기 리벳(40)의 하단부에 결합되는 백 플레이트(50)는 스테인리스 또는 금속 재질 중 어느 것을 택하여도 무방하며, 인쇄회로기판(10)의 저면에서 결합편(42)에 대응하는 수량과 크기의 결합공(54)을 구비한다. 결합공(54)은 결합편(42)의 소성변형을 수용하도록 양단에 테이퍼(면취부)를 구비하는 것이 좋다. 백 플레이트(50)는 결합편(42)의 하단부에 코킹시 인쇄회로기판(10)이 손상되지 않도록 한다.
상기 백 플레이트(50)는 리벳(40)의 결합을 위한 결합공(54) 외에 결합위치 결정을 위한 기준공(56)을 더 구비할 수도 있다. 리벳(40)의 세로부재에 중의 적어도 하나에는 제2 기준편(48)이 마련되며, 이러한 제2 기준편(48)은 전술한 하우징(30)의 제1 기준편(36)과 동일한 기능을 한다. 즉, 상기 백플레이트(50)에는 상기 리벳(40)과의 결합을 위한 결합공(54)과 결합위치 결정을 위한 기준공(56)이 형성된다.
다음에 본 발명의 리벳이 적용된 커넥터의 조립 및 인쇄회로기판(10)에의 장착에 대한 제1 실시 예를 도 5 및 도 6에 따라 설명한다.
도 5는 본 발명의 리벳이 적용된 커넥터의 제1 실시 예에 따른 커넥터의 결합상태를 저면에서 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 4에 도시된 제1 실시 예에 따른 리벳의 코킹 과정을 나타내는 모식도이다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 결합편(42)은 코킹 시 소성변형이 용이하도록 도 5에 도시된 바와 같이, 단부에 요홈(42a)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 제1 실시 예에 따른 결합편(42)은 하단부에서 작은 압력으로 코킹이 용이한 구조로 마련된다. 만일 큰 코킹 압력을 작용하게 되면 리벳(40)은 물론 인쇄회로기판(10)과 터미널(20)에 손상을 초래할 우려가 증대된다.
한편, 상기 요홈(42a)은 삼각형, 사각형, 반원형 중에서 택일되는 단면형상으로 이루어지고, 상기 결합편(42)의 단부에는 도 5에 도시된 바와 같이, 수평방향의 절개홈(42b)을 선택적으로 더 마련하여도 좋다.
알루미늄 합금을 사용한 다이캐스팅으로 리벳(40)을 형성하는 경우, 결합편(42)의 요홈(42a)은 삼각형, 사각형, 반원형의 어느 형태이거나 별도의 추가적인 가공 공정을 요하지 않는다. 결합편(42)의 크기(폭과 두께)가 작을수록 삼각형 단면이 유리하고, 결합편(42)의 크기가 클수록 사각형이나 반원형이 유리하다.
상기 결합편(42)의 단부에 요홈(42a)과 함께 수평방향으로 1~3개 범위의 절개홈(42b)을 부가하면 코킹이 더욱 용이하게 수행된다. 이와 같은 절개홈(42b)은 결합편(42)의 크기가 작으면 인쇄회로기판(10)에 대한 결합강도의 약화를 초래하기 때문에 결합편(42)의 크기가 클수록 적용에 유리하다. 물론 절개홈(42b)도 요홈(42a)과 마찬가지로 리벳(40)의 다이캐스팅에 있어서 추가적인 공정을 수반하지 않아도 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 커넥터의 조립은 도 2에서 우선 단자대(21)와 다수의 접속 핀(25)를 결합하여 터미널(20)을 완성한 다음, 터미널(20)의 상방향에서 하우징(30)를 끼우고, 터미널(20)의 상단에서 하우징(30)의 장공(31)에 리벳(40)을 끼워 일체의 조립품으로 완성한다.
다음에 상술한 바와 같은 일체 조립품을 인쇄회로기판(10)에 상치하고 제1 및 제2 기준편(36,48)을 맞추어 위치를 결정하고, 인쇄회로기판(10)의 저면에서 백 플레이트(50)의 결합공(52)에 결합편(42)의 단부를 삽입한다. 그 후, 지그(도시 생략)를 이용하여 결합편(42)의 노출된 단부를 압착(코킹)한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 결합편(42)의 단부에서 요홈(42a)은 코킹에 의한 소성변형을 거쳐 걸림턱(42c)으로 변형되어 커넥터의 인장 강도를 증대한다. 걸림턱(42c)은 전술한 것처럼 백 플레이트(50)의 결합공(52)의 면취부에 의하여 긴밀하게 맞물리는 동시에 백 플레이트(50)의 저면으로 노출되는 치수가 작아 타부품과의 간섭 우려도 경감된다.
실험에 의하면, 본 발명의 커넥터는 인장강도가 50gf/pin에서 110gf/pin으로 증가하고, 전기 전도도가 약 20~26% 증가하며, 탄성 복원력이 우수하여 다수의 접속 핀(25)의 하단 곡선부에서 영구변형이 감소한 것으로 나타났다. 이에 따라, 인쇄회로기판(10)에 실장된 커넥터가 횡력을 받아도 리벳(40) 등이 용이하게 변형되지 않는다.
다음에 본 발명의 리벳이 적용된 커넥터의 제2 실시 예에 대해 도 7 및 도 8에 따라 설명한다.
도 7은 본 발명의 리벳이 적용된 커넥터의 제2 실시 예에 따른 커넥터의 결합상태를 저면에서 나타내는 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 제2 실시 예에 따른 리벳의 코킹 상태를 나타내는 모식도이다,
이 제2 실시 예에서는 제1 실시 예와 동일 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 그 반복적인 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 제2 실시 예에서는 다각형의 형상으로 이루어진 제1 실시 예와 달리 원통형으로 이루어진 결합편(42')을 마련한 것이다. 따라서 결합편(42')의 단부(42d)는 그 단면적이 최대로 되는 원형으로 이루어진다.
즉 제1 실시 예의 구조에서는 결합편(42)에 요홈(42a)을 마련하여 커넥터와 인쇄회로기판의 결합을 용이하게 실시할 수 있다는 장점이 있지만, 체결력이 약하여 커넥터와 인쇄회로기판 사이에 유격이 발생할 염려가 있다.
그러나, 제2 실시 예에 의하면, 결합편(42')의 단부(42d)가 원형으로 이루어지고 홈이 마련되어 있지 않으므로, 제1 실시 예에 비해 결합과정에서 압착(코킹)하는 지그의 인가력이 다소 강해지지만, 체결력이 강화되어 커넥터와 인쇄회로기판 사이에 유격이 발생하지 않는다.
즉 도 7에 도시된 바와 같이, 백 플레이트(50)의 결합공(52)에 결합편(42')이 완전히 밀착됨을 알 수 있다.
즉 결합편(42')의 단부(42d)에 홈이 마련되어 있지않으므로, 단면 전체가 코킹에 의한 소성변형을 거쳐 걸림턱(42c)으로 변형되어 커넥터의 인장 강도를 더욱증대하게된다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명에 따른 회로기판용 커넥터에서 리벳을 사용하는 것에 의해 인쇄회로기판에 커넥터를 긴밀하게 결합할 수 있다.

Claims (12)

  1. 단자대와 상기 단자대에 장착되는 다수이 접속 핀을 구비한 터미널,
    상기 터미널의 변형을 방지하도록 상기 터미널에 삽입되는 하우징,
    상기 하우징과 터미널을 통과하여 인쇄회로기판에 결합되는 리벳 및
    상기 리벳에 의해 인쇄회로기판에 결합되는 백 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로기판용 커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터미널의 접속 핀에는 소켓과의 전기적 접촉면적을 확장하기 위한 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 회로기판용 커넥터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 인쇄회로기판 상의 결합위치를 결정하기 위한 제1 기준편을 구비하는 것을 특징으로 하는 회로기판 실장용 커넥터 구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리벳은 몸체의 하측으로 연장된 다수의 결합편을 구비하는 것을 특징으로 하는 회로기판 실장용 커넥터 구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 백플레이트에는 상기 리벳과의 결합을 위한 결합공과 결합위치 결정을 위한 기준공이 형성된 것을 특징으로 하는 회로기판 실장용 커넥터 구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 리벳은 상기 몸체의 상측에 마련된 보강대를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 회로기판용 커넥터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 결합편의 단부에는 코킹시 소성변형이 용이하도록 요홈이 형성된 것을 특징으로 하는 회로기판용 커넥터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 요홈은 삼각형, 사각형, 반원형 중에서 택일되는 단면형상을 지니고,
    상기 결합편의 단부에는 수평방향의 절개홈을 선택적으로 더 구비하는 것을 특징으로 하는 회로기판용 커넥터.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 보강대의 양단에는 상기 하우징과 보강대의 결합위치를 유도하는 안내편이 마련된 것을 특징으로 하는 회로기판용 커넥터.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 보강대의 상면에는 다수의 돌편이 마련된 것을 특징으로 하는 회로기판용 커넥터.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 하우징과 리벳의 각각에는 상기 인쇄회로기판에 삽입되어 커넥터의 결합위치를 결정하는 기준편이 마련된 것을 특징으로 하는 회로기판용 커넥터.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 결합편은 원통형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 회로기판용 커넥터.
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