WO2016047911A1 - 컨택트 어레이의 구조가 개선된 리셉터클 커넥터 - Google Patents

컨택트 어레이의 구조가 개선된 리셉터클 커넥터 Download PDF

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Abstract

컨택트 어레이의 구조가 개선된 리셉터클 커넥터가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 리셉터클 커넥터는, 인슐레이터; 상기 인슐레이터에 열을 이루며 조립되는 복수의 컨택트 핀을 포함하는 제 1 컨택트 어레이; 상기 제 1 컨택트 어레이와 이격되도록 상기 인슐레이터에 열을 이루며 조립되는 복수의 컨택트 핀을 포함하는 제 2 컨택트 어레이; 및 상기 인슐레이터와 상기 제 1 컨택트 어레이 및 상기 제 2 컨택트 어레이의 조립체를 감싸는 쉘;을 포함하고, 상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 일부 컨택트 핀의 실장부가 상기 제 1 컨택트 어레이에 포함된 컨택트 핀들의 실장부와 동일한 열에 위치한다.

Description

컨택트 어레이의 구조가 개선된 리셉터클 커넥터
본 발명은 리셉터클 커넥터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컨택트 어레이의 배열 구조가 개선된 리셉터클 커넥터에 관한 것이다.
본 출원은 2014년 09월 25일에 출원된 한국특허출원 제10-2014-0128543호 및 2015년 07월 16일에 출원된 한국특허출원 제10-2015-0100867호에 기초한 우선권을 주장하며, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다.
일반적으로 리셉터클 커넥터는 각종 휴대용 전자기기의 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)에 실장되어 그에 대응하는 플러그 커넥터와 체결되는 것으로서 일반적으로 USB(Micro Universal Serial Bus) 규격을 만족시키도록 구성된다.
최근 새로운 USB 규격인 타입-C(type-C) 커넥터의 세부 정보가 IDF(Intel Developer Forum)에서 공개되었다. USB 타입-C 커넥터는 USB 2.0 Micro-B와 유사한 크기를 가지며, 플러그 커넥터의 연결 방향에 구애받지 않아 플러그 커넥터의 착탈이 용이하다는 장점을 갖는다. 또한, USB 타입-C 커넥터는 기존 USB 3.0보다 2배 빠른 10Gbps에 이르는 전송 속도를 가지며, 100W까지 전력 공급이 가능하므로, 다양한 분야에서의 활용이 예상된다.
USB 타입-C 커넥터는 인쇄회로기판 실장 방식에 따라 듀얼(Dual) SMT(Surface Mount Technology) 타입과 하이브리드(Hybrid: SMT+DIP) 타입으로 구분된다. SMT 타입은 USB 타입-C 커넥터의 컨택트 핀이 인쇄회로기판의 표면에 맞닿아 실장되는 방식으로, 듀얼 SMT 타입은, 2열의 컨택트 핀이 인쇄회로기판에 표면 실장된다. 하이브리드 타입은, 2열의 컨택트 핀 중 1열의 컨택트 핀이 SMT 타입으로 실장되고 나머지 1열의 컨택트 핀은 DIP(Dual In line Package) 타입으로 실장되는 방식이다. 이때 DIP(Dual In line Package) 타입은 커넥터의 컨택트 핀이 인쇄회로기판에 대해 수직으로 형성되어 인쇄회로기판에 형성된 쓰루-홀(Through-hole)에 삽입되어 실장되는 방식이다. 이 중 듀얼 SMT 타입의 커넥터는, 2열의 컨택트 핀 중 1열의 컨택트 핀이 인쇄회로기판에 제대로 실장되었는지 여부를 확인하기 어렵다. 따라서 모든 컨택트 핀들의 실장 여부를 확인할 수 있는 하이브리드 타입의 커넥터가 선호되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 하이브리드 타입의 리셉터클 커넥터의 저면 일부를 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 하이브리드 타입의 리셉터클 커넥터는, 소정 형상의 인슐레이터(Insulator)(11)와, 상기 인슐레이터(11)에 조립된 제 1 컨택트 어레이(12) 및 제 2 컨택트 어레이(13)와, 제품의 외부를 감싸는 쉘(Shell)(10)을 포함한다. 제 1 컨택트 어레이(12)는 1열의 SMT 타입의 컨택트 핀들로 이루어지고, 제 2 컨택트 어레이(13)는 2열의 DIP 타입의 컨택트 핀들로 이루어진다. DIP 타입의 컨택트 핀을 1열로 구성할 수 있으나, 이 경우 1열에 DIP 타입의 컨택트 핀을 많이 배치할 수 없어, 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 DIP 타입의 컨택트 핀을 2열로 배치한다.
그런데, 상기와 같은 구조를 가진 종래의 하이브리드 타입의 리셉터클 커넥터는, 2열의 DIP 타입의 컨택트 핀들로 이루어진 제 2 컨택트 어레이(13)가 인쇄회로기판에서 많은 실장 면적을 차지한다. 또한 제 2 컨택트 어레이(13)는 2열의 컨택트 핀들로 이루어지고 제 1 컨택트 어레이(12)는 1열의 컨택트 핀들로 이루어져 있기 때문에, 리셉터클 커넥터는 총 3열의 컨택트 핀들로 구성되어 전체 길이가 길어진다. 따라서 종래의 컨택트 핀들이 3열로 이루어진 리셉터클 커넥터는, 점차 대화면, 슬림화되어 가는 근래의 휴대용 전자기기의 트렌드를 만족시키지 못하는 취약점이 있다. 특히, 종래 기술에 따른 컨택트 어레이의 배열 구조는 휴대용 전자기기의 화면을 증대시키기 위해 베젤(Bezel) 부분의 크기를 줄이거나 배터리의 용량을 늘리는 데 장애가 되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 하이브리드 리셉터클 커넥터에 있어서 컨택트 어레이의 인쇄회로기판 상에서의 실장 면적을 줄이고 커넥터 길이도 보다 짧게 구성할 수 있도록 컨택트 핀들의 배열 구조를 개선한 리셉터클 커넥터를 제공하는 데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 리셉터클 커넥터는, 인슐레이터; 상기 인슐레이터에 열을 이루며 조립되는 복수의 컨택트 핀을 포함하는 제 1 컨택트 어레이; 상기 제 1 컨택트 어레이와 이격되도록 상기 인슐레이터에 열을 이루며 조립되는 복수의 컨택트 핀을 포함하는 제 2 컨택트 어레이; 및 상기 인슐레이터와 상기 제 1 컨택트 어레이 및 상기 제 2 컨택트 어레이의 조립체를 감싸는 쉘;을 포함하고, 상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 일부 컨택트 핀의 실장부가 상기 제 1 컨택트 어레이에 포함된 컨택트 핀들의 실장부와 동일한 열에 위치한다.
상기 제 1 컨택트 어레이에 포함된 복수의 컨택트 핀은, 플러그 커넥터와의 전기적 접점을 제공하는 접점부; 인쇄회로기판에 표면 실장되는 실장부; 및 상기 접점부와 상기 실장부를 연결하는 연결부;를 포함할 수 있다.
상기 제 1 컨택트 어레이에 포함된 복수의 컨택트 핀 중 일부 컨택트 핀의 접점부는, 바깥쪽을 향하는 굴곡을 포함하고, 나머지 컨택트 핀의 접점부는, 직선 형상일 수 있다.
상기 굴곡은, 바깥쪽을 향한 사선일 수 있다.
상기 접점부에 굴곡을 포함하는 컨택트 핀의 실장부와, 상기 직선 형상의 접점부를 갖는 컨택트 핀의 실장부 사이에, 상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 일부 컨택트 핀의 실장부가 위치할 수 있다.
상기 접점부와 상기 실장부는, 평행하고 , 상기 연결부는, 상기 접점부 및 상기 실장부에 직각일 수 있다.
상기 제 1 컨택트 어레이에 포함된 복수의 컨택트 핀의 상기 실장부는, 리셉터클 커넥터의 저면을 기준으로 상기 접점부보다 높은 위치에 있일 수 있다.
상기 접점부와 상기 실장부는, 평행하고, 상기 연결부는, ┏┓ 형상일 수 있다.
상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 복수의 컨택트 핀은, 플러그 커넥터와의 전기적 접점을 제공하는 접점부; 상기 인쇄회로기판에 실장되는 실장부; 및 상기 접점부와 상기 실장부를 연결하는 연결부;를 포함하고, 상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 복수의 컨택트 핀 중 상기 일부 컨택트 핀의 실장부는, 상기 인쇄회로기판에 표면 실장되고, 나머지 컨택트 핀의 실장부는 상기 인쇄회로기판에 삽입 실장될 수 있다.
상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 일부 컨택트 핀의 상기 접점부는, 바깥쪽을 향하는 굴곡을 포함하고, 상기 나머지 컨택트 핀의 접점부는, 직선 형상일 수 있다.
상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 일부 컨택트 핀 중 일부 컨택트 핀의 상기 접점부는, 바깥쪽을 향하는 굴곡을 포함하고, 상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 일부 컨택트 핀 중 나머지 컨택트 핀의 상기 접점부는, 직선 형상일 수 있다.
상기 굴곡은, 직각일 수 있고, 또는 바깥쪽을 향한 사선일 수 있다.
상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 일부 컨택트 핀의 상기 접점부는, 직선 형상일 수 있다.
상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 나머지 컨택트 핀의 상기 연결부는, 상기 접점부와 수직으로 연결되고 상기 실장부와 수평으로 연결되며, 굴곡을 포함할 수 있다.
상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 나머지 컨택트 핀의 상기 연결부는, 상기 접점부 및 상기 실장부와 수직으로 연결되며, 굴곡을 포함할 수 있다.
상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 나머지 컨택트 핀의 상기 연결부에 연결된 상기 접점부의 일단이, 리셉터클 커넥터의 저면을 기준으로 상기 나머지 컨택트 핀의 상기 연결부에 연결된 상기 실장부의 일단보다 낮은 위치에 있을 수 있다.
상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 나머지 컨택트 핀의 상기 연결부는, ┓ 형상일 수 있다.
상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 일부 컨택트 핀의 상기 실장부는, 리셉터클 커넥터의 저면을 기준으로 상기 접점부보다 높은 위치에 있을 수 있다.
상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 일부 컨택트 핀의 상기 연결부는, ┏┓ 형상일 수 있다.
상기 제 1 컨택트 어레이에 포함된 복수의 컨택트 핀의 실장부와 상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 일부 컨택트 핀의 실장부는, 인쇄회로기판에 표면 실장되고, 상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 나머지 컨택트 핀의 실장부는, 상기 인쇄회로기판에 삽입 실장될 수 있다.
상기 제 1 컨택트 어레이에 포함된 복수의 컨택트 핀의 인터페이스 배치는, 상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 복수의 컨택트 핀의 인터페이스 배치와 반대일 수 있다.
본 발명은, 하이브리드 타입의 리셉터클 커넥터의 컨택트 어레이의 배열을 3열에서 2열로 줄여 인쇄회로기판의 실장 면적을 줄이면서 리셉터클 커넥터의 길이를 줄인다.
특히 인쇄회로기판의 실장 면적을 증대시키는 DIP 타입의 컨택트 핀들의 배열을 2열에서 1열로 감소시켜 인쇄회로기판의 실장 면적을 줄이면서 리셉터클 커넥터 길이를 보다 짧게 할 수 있다.
따라서, 본 발명을 스마트폰 등의 휴대용 전자기기에 적용할 경우 리셉터클 커넥터가 위치하는 베젤 부분의 크기를 줄이는 것이 가능하므로 용이하게 화면의 면적을 증대시킬 수 있으며, 배터리를 대용량화할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래 기술에 따른 하이브리드 타입의 리셉터클 커넥터의 저면 일부를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리셉터클 커넥터의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택트 어레이를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 컨택트 어레이를 포함하는 리셉터클 커넥터의 결합 사시도이다.
도 5는 도 4의 저면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컨택트 어레이를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 컨택트 어레이를 포함하는 리셉터클 커넥터의 저면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컨택트 어레이를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 컨택트 어레이를 포함하는 리셉터클 커넥터의 저면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컨택트 어레이를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 컨택트 어레이를 포함하는 리셉터클 커넥터의 저면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컨택트 어레이를 나타낸 도면이다.
도 13은 도 12에 도시된 컨택트 어레이를 포함하는 리셉터클 커넥터의 저면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컨택트 어레이를 나타낸 도면이다.
도 15는 도 14에 도시된 컨택트 어레이를 포함하는 리셉터클 커넥터의 저면도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 리셉터클 커넥터의 분해 사시도이다.
도 17은 도 16의 리셉터클 커넥터의 컨택트 어레이를 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 18은 도 17에 도시된 컨택트 어레이를 포함하는 리셉터클 커넥터의 결합 사시도이다.
도 19는 도 4의 저면도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택트 어레이와 종래의 컨택트 어레이의 인쇄회로기판 실장 패턴을 비교한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하의 실시예에서 '전방'은 리셉터클 커넥터와 결합하기 위해 플러그 커넥터가 위치되는 방향을 의미하고, '후방'은 전방의 반대 방향을 의미한다.
1. 온 보드(on-board) 타입의 리셉터클 커넥터
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리셉터클 커넥터의 분해 사시도이다. 도 2에 도시된 리셉터클 커넥터의 구성 부품들의 종류는 하나의 예시이며, 당업자에게 자명한 범위 내에서 도 2에 도시된 구성 부품들 중 일부는 생략되거나 다른 구성 부품으로 변경될 수 있으며, 또는, 별도의 구성 부품이 추가될 수도 있다. 본 실시예의 리셉터클 커넥터는 온 보드 타입의 리셉터클 커넥터로서, 인쇄회로기판 위에 그대로 놓여 실장되는 커넥터이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 리셉터클 커넥터는 절연체 블록으로 이루어진 소정 형상의 인슐레이터(100, 101)와, 인슐레이터(100, 101)에 조립되는 제 1 컨택트 어레이(102) 및 제 2 컨택트 어레이(103)와, 제품의 외부를 감싸는 쉘(106)을 포함한다.
인슐레이터(100, 101)는 쉘(106)의 내부에 수용되는 제 1 인슐레이터(100)와, 상기 제 1 인슐레이터(100)의 일부와 합체될 수 있는 몸체를 구비하고 쉘(106)의 후면을 마감하는 제 2 인슐레이터(101)를 구비한다. 제 1 인슐레이터(100)와 제 2 인슐레이터(101)에는 컨택트 핀들을 조립하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 마련된다. 인슐레이터(100, 101)의 재질은 예를 들어 플라스틱 수지일 수 있다.
부가적으로, 제 2 인슐레이터(101)의 일측에는 RFI(Radio Frequency Interference)에 대비하여 소정의 RFI 패드(105)가 설치된다. RFI 패드(105)는 제 1 컨택트 어레이(102)와 제 2 컨택트 어레이(103)를 통해 신호가 송수신되는 도중에 컨택트 어레이(102, 103)들 사이에서 발생할 수 있는 신호 간섭을 차단한다. 구체적으로, 제 1 컨택트 어레이(102)와 제 2 컨택트 어레이(103)를 통해 고속의 신호가 흐르면, 어느 하나의 컨택트 핀을 통해 흐르는 신호가 다른 컨택트 핀에 흐르는 신호에 영향을 미칠 수 있다. 접지와 연결되는 RFI 패드(105)는 어느 하나의 컨택트 핀을 통해 흐르는 신호가 발산될 때, 발산되는 신호를 다른 컨택트 핀이 아닌 RFI 패드(105)로 흐르게 함으로써, 컨택트 핀 간의 간섭 현상을 방지할 수 있다.
제 1 인슐레이터(100)의 내부에는 컨택트 핀들의 조립체의 강도를 보강하기 위한 미드 플레이트(104)가 배치된다. 미드 플레이트(104)는 제 1 컨택트 어레이(102)와 제 2 컨택트 어레이(103) 사이에 위치된다. 미드 플레이트(104)는 제 1 컨택트 어레이(102)를 통해 흐르는 신호와 제 2 컨택트 어레이(103)를 통해 흐르는 신호 사이의 간섭을 차단하기 위해 사용된다. 예를 들어, 미드 플레이트(104)는 제 2 컨택트 어레이(103)를 통해 흐르는 신호가 발산될 때, 해당 신호가 제 1 컨택트 어레이(102)가 아닌 접지로 흐르게 할 수 있다.
또한, 미드 플레이트(104)는 결합 돌기(104a)를 구비할 수 있다. 결합 돌기(104a)와 플러그 커넥터의 대응 돌기는 서로 맞물리면서 리셉터클 커넥터와 플러그 커넥터를 서로 결합시킨다. 구체적으로, 결합 돌기(104a)는 플러그 커넥터가 리셉터클 커넥터에 결합되거나 리셉터클 커넥터로부터 분리될 때, 플러그 커넥터의 대응 돌기와 맞물리면서, 플러그 커넥터의 결합 또는 분리를 일정 정도 방해하는 걸림 역할을 수행할 수 있다. 이에 따라, 사용자로 하여금 플러그 커넥터가 리셉터클 커넥터에 정확하게 결합되었는지 또는 리셉터클 커넥터로부터 정확하게 분리되었는지를 인지하게 할 수 있다.
쉘(106)은 금속 재질로 이루어져 있으며, 후방에서 제 2 인슐레이터(101)를 내부에 수용한다. 또한, 쉘(106)은 내부에 제 1 인슐레이터(100)를 수용하고, 후면이 제 2 인슐레이터(101)로 마감된다. 쉘(106)은 솔더부(106a)를 통해 인쇄회로기판에 실장될 수 있다.
제 1 컨택트 어레이(102)는 제 1 인슐레이터(100)의 상면에 놓인 제 2 인슐레이터(101)에 위치한다. 제 2 컨택트 어레이(103)는 제 1 인슐레이터(100)의 하면에 위치한다. 따라서 제 1 컨택트 어레이(102)와 제 2 컨택트 어레이(103)는 서로 이격된다. 제 2 컨택트 어레이(103)부터 적층 순서를 보면, 제 2 컨택트 어레이(103), 제 1 인슐레이터(100)의 하면, 미드 플레이트(104), 제 1 인슐레이터(100)의 상면, 제 2 인슐레이터(10)의 일부, 제 1 컨택트 어레이(102)의 순서로 적층된다.
제조 공정을 살펴보면, 제 1 인슐레이터(100)는 제 2 컨택트 어레이(103) 및 미들 플레이트(104)와 함께 제 1 인서트 몰딩을 통해 형성된다. 제 1 인슐레이터(100)를 형성한 후, 제 1 인슐레이터(100)에 제 1 컨택트 어레이(102)를 일정한 거리 이격하여 놓은 후 제 2 인서트 몰딩을 통해 최종 제 2 인슐레이터(101)를 형성한다.
도 2에 도시된 제 1 컨택트 어레이(102)와 제 2 컨택트 어레이(103)의 컨택트 핀들은, 각각 12 개로 일정한 피치로 배열되고, 각 핀은, 도면의 'A' 방향으로 아래 [표1]과 같은 인터페이스를 갖는다. 아래 [표1]은 USB 타입-C 커넥터의 인터페이스 규격이다. 아래 [표1]과 같이, 제 1 컨택트 어레이(102)를 구성하는 컨택트 핀들의 인터페이스 배치 순서는, 제 2 컨택트 어레이(103)를 구성하는 컨택트 핀들의 인터페이스 배치 순서와 반대이다. 다만, 양 끝의 인터페이스는 그라운드로 동일하다. 따라서 본 명세서에 있어서 인터페이스 배치 순서가 반대라는 것은, 양 끝의 그라운드 핀을 제외한 나머지 컨택트 핀들의 배치 순서가 반대인 것을 의미한다. 이와 같이 제 1, 2 컨택트 어레이(102, 103)를 구성하는 컨택트 핀들의 인터페이스 배치 순서가 반대이므로, 플러그 커넥터의 연결 방향에 구애받지 않고 플러그 커넥터의 착탈이 가능하다.
제 1 컨택트 어레이 GND RX2+ RX2- VBUS SBU1 D1- D1+ CC1 VBUS TX1- TX1+ GND
제 2 컨택트 어레이 GND TX2+ TX2- VBUS CC2 D2+ D2- SBU2 VBUS RX1- RX1+ GND
GND 핀은 그라운드 핀이다. TX 핀과 RX 핀은 데이터 버스 핀으로 (+) 핀과 (-) 핀은 페어(Pairs)을 이루며 인접한다. VBUS 핀은 파워(POWER)공급을 위한 핀이다. SBU 핀(SBU1, SBU2)은 사이드밴드(Sideband)용의 핀이다. CC 핀(CC1, CC2)은 구성 채널(Configuration Channel)을 위한 핀이다. D 핀(D1, D2)은 차동 데이터 신호를 위한 핀으로 (+) 핀과 (-) 핀은 페어를 이루며 인접한다. 이하에서 설명하는 바와 같이, 제 2 컨택트 어레이(103)에 속하는 컨택트 핀들 중 일부 컨택트 핀의 실장부(103a-1)를, 제 1 컨택트 어레이(102)의 컨택트 핀들의 실장부(102a)와 동일한 열에 위치시킬 때, 페어를 이루는 컨택트 핀들의 실장부(102a, 103a-1, 103a-2)는 피치 방향으로 인접하게 위치해야 한다. 여기서 페어를 이루는 컨택트 핀들은, TX 핀, RX 핀, D 핀을 예로 들 수 있다. 이러한 컨택트 어레이(102, 103)에 대해서는 이하에서 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
(1.1) 컨택트 어레이의 제 1 예
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택트 어레이를 나타낸 도면으로, 도 3의 (a)는 제 1 컨택트 어레이(102)이고, 도 3의 (b)는 제 2 컨택트 어레이(103)이며, 도 3의 (c)는 제 1 컨택트 어레이(102)와 제 2 컨택트 어레이(103)를 배치한 후 상부에서 바라본 평면도이다.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 제 1 컨택트 어레이(102)의 컨택트 핀들은, 실장부(102a), 접점부(102b) 및 연결부(102c)를 포함한다. 실장부(102a)는 인쇄회로기판에 표면 실장되는 부분으로 인쇄회로기판에 대해 평행을 이루고, 제 2 인슐레이터(101)를 통해 외부로 인출된다. 접점부(102b)는, 대응하는 플러그 커넥터의 컨택트 어레이와의 전기적 접점을 제공한다. 접점부(102b)는 제 1 인슐레이터(100)의 슬롯에 결합된다. 연결부(102c)는 상기 실장부(102a)와 상기 접점부(102b)를 연결한다. 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 실장부(102a)와 접점부(102b)는 대략 평행하고 연결부(102c)는 실장부(102a) 및 접점부(102b)와 대략 수직으로 연결된다. 그리고 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 제 1 컨택트 어레이(102)를 구성하는 복수의 컨택트 핀들은 모두 같은 형상으로 스트레이트 형상을 갖는다.
도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 제 2 컨택트 어레이(103)는 두 가지 종류의 컨택트 핀들을 포함한다.
제 1 종류의 컨택트 핀들은, 실장부(103a-1), 접점부(103b) 및 연결부(103c)를 포함한다. 제 1 종류의 컨택트 핀들은, 접점부(103b)가 직선 형태가 아닌 굴곡을 갖는 형태이다. 그 굴곡은 상부에서 보았을 때 실장부(103a-1)와 접점부(103b)가 같은 직선상에 위치하지 않고 실장부(103a-1)가 접점부(103b)와 평행을 이루되 더 바깥쪽에 위치하도록 형성된다. 본 실시예에서 굴곡은 직각 형상이나 사선 형태일 수도 있고 이외 다양한 형상이 가능하다. 이와 같이 접점부(103b)가 굴곡을 갖는 이유는, 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(103a-1)가 후술하는 바와 같이, 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(102a)와 피치 방향으로 같은 열을 이루면서 제 1 컨택트 어레이(102)의 최외곽에 위치하기 때문이다.
제 2 종류의 컨택트 핀들은 실장부(103a-2), 접점부(103b) 및 연결부(103c)를 포함한다. 제 2 종류의 컨택트 핀들의 접점부(103b)는 대응하는 플러그 커넥터의 컨택트 어레이와의 전기적 접점을 제공한다. 해당 접점부(103b)는 제 1 인슐레이터(100)의 슬롯에 결합된다. 제 2 종류의 컨택트 핀들의 접점부(103b)는 직선 형태이고, 실장부(103a-2)는 접점부(103b)에 대략 수직한 형태이다. 연결부(103c)는 접점부(103b)와 대략 수직으로 연결되고 실장부(103a-2)와는 수평으로 연결된다. 제 2 종류의 컨택트 핀들의 연결부(103c)는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 바깥 방향으로 굴곡을 갖는다. 이와 같이 굴곡을 갖는 이유는, 실장부(103a-2)들의 피치 간격을 늘이기 위해서이다. 피치 간격을 늘이지 않는다면 굴곡은 없어도 무방하다. 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(103a-1)는 인쇄회로기판에 표면 실장되는 부분으로 인쇄회로기판에 대해 평행을 이룬다. 반면 제 2 종류의 컨택트 핀들의 실장부(103a-2)는 인쇄회로기판에 삽입되어 솔더링된다.
도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 제 1, 2 컨택트 어레이(102, 103)가 제 1 인슐레이터(100)에 결합되면, 제 2 컨택트 어레이(103)의 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(103a-1)는 제 1 컨택트 어레이(102)의 컨택트 핀들의 실장부(102a)와 피치 방향으로 동일한 열에 위치한다.
도 4는 도 3에 도시된 컨택트 어레이를 포함하는 리셉터클 커넥터의 결합 사시도이고, 도 5는 도 4의 저면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 리셉터클 커넥터의 제 2 인슐레이터(101)의 저면을 통해 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(102a)와 제 2 컨택트 어레이(103)의 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(103a-1)가 후방의 바깥으로 인출된다. 이때, 제 2 인슐레이터(101)의 저면을 통해 인출된 제 2 컨택트 어레이(103)의 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(103a-1)는 제 1 컨택트 어레이(102)에 속한 컨택트 핀들의 실장부(102a)와 피치 방향으로 동일한 열에 위치한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 컨택트 어레이(103)에 포함된 제 2 종류의 컨택트 핀들의 실장부(103a-2)는 DIP 솔더링 타입으로 인출되고, 제 2 컨택트 어레이(103)에 속한 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(103a-1)와 제 1 컨택트 어레이(102)에 속한 컨택트 핀들의 실장부(102a)는 SMT 타입으로 인출된다. 이와 같이 제 2 컨택트 어레이(103)에 속한 일부 컨택트 핀의 실장부(103a-1)를 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(102a) 열에 위치시킬 경우 제 2 컨택트 어레이(103)의 나머지 컨택트 핀들의 실장부(103a-2)를 1열로 구성하는 것이 가능하다. 이러한 컨택트 핀들의 배치 구조는 종래의 2열 DIP 솔더링 타입의 컨택트 핀들과 1열 SMT 타입의 컨택트 핀들이 조합된 실장 구조와 달리, 1열 DIP 솔더링 타입의 컨택트 핀들과 1열 SMT 타입의 컨택트 핀들이 조합된 실장 구조를 구현할 수 있으므로, 컨택트 핀들의 인쇄회로기판상의 실장 면적을 효율적으로 줄이고 커넥터의 길이를 줄일 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 컨택트 핀들의 배열에 있어서 주의해야 할 점은 차동 페어 신호(dfferential pair signal)를 위한 컨택트 핀(예, TX2+, TX2-, D2+, D2-, RX1+, RX1-)의 실장부는 서로 인접하게 배치되어야 한다. 차동 페어 신호를 위한 컨택트 핀은 서로 반대 방향으로 작용하는 전자기장에 의한 노이즈를 상쇄시켜 다른 컨택트 핀으로 노이즈가 전달되는 것을 방지한다. 구체적으로, 도 3을 참조하면, 제 2 컨택트 어레이(103)에 포함된 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(103a-1)의 배열에서, 좌측의 세 개의 실장부(103a-1)는 좌측부터 GND, TX2+, TX2- 인터페이스로서 TX2+와 TX2- 인터페이스가 서로 인접하게 위치한다. 그리고 우측의 세 개의 실장부(103a-1)는 좌측부터 RX1-, RX1+, GND 인터페이스로서 RX1-와 RX1+ 인터페이스가 서로 인접하게 위치한다. 그리고 제 2 컨택트 어레이(103)에 포함된 제 2 종류의 컨택트 핀들의 실장부(103a-2)는 좌측부터 VBUS, CC2, D2+, D2-, SBU2, VBUS 인터페이스 순서로 구성되어 있고, 여기서도 D2+와 D2- 인터페이스는 서로 인접하게 위치한다.
(1.2) 컨택트 어레이의 제 2 예
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컨택트 어레이를 나타낸 도면으로, 도 6의 (a)는 제 1 컨택트 어레이(102)이고, 도 6의 (b)는 제 2 컨택트 어레이(103)이며, 도 6의 (c)는 제 1 컨택트 어레이(102)와 제 2 컨택트 어레이(103)를 배치한 후 상부에서 바라본 평면도이다.
도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 제 1 컨택트 어레이(102)의 컨택트 핀들은, 실장부(402a), 접점부(402b) 및 연결부(402c)를 포함한다. 실장부(402a)는 인쇄회로기판에 표면 실장되는 부분으로 인쇄회로기판에 대해 평행을 이루고, 제 2 인슐레이터(101)를 통해 외부로 인출된다. 접점부(402b)는, 대응하는 플러그 커넥터의 컨택트 어레이와의 전기적 접점을 제공한다. 접점부(402b)는 제 1 인슐레이터(100)의 슬롯에 결합된다. 연결부(402c)는 상기 실장부(402a)와 상기 접점부(402b)를 연결한다. 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 실장부(402a)와 접점부(402b)는 대략 평행하고 연결부(402c)는 실장부(402a) 및 접점부(402b)와 대략 수직으로 연결된다.도 6의 제 1 컨택트 어레이(102)는, 가운데의 두 개의 컨택트 핀을 중심으로 양 바깥쪽의 컨택트 핀들의 접점부(402b)가 굴곡을 갖는 형태이다. 본 실시예에서 굴곡은 바깥쪽을 향하여 비스듬히 경사진 사선 형태이나 여기에 제한되지 않는다. 이와 같이 접점부(402b)가 굴곡을 갖는 이유는, 제 2 컨택트 어레이(103)의 일부 컨택트 핀의 실장부(403a-1)가 해당 제 1 컨택트 어레이(102)의 컨택트 핀들의 실장부(402a)와 동일한 열을 이루며 위치할 수 있는 공간을 만들기 위해서이다.
도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 제 2 컨택트 어레이(103)는 두 가지 종류의 컨택트 핀들을 포함한다.
제 1 종류의 컨택트 핀들은, 실장부(403a-1), 접점부(403b) 및 연결부(402c)를 포함한다. 제 1 종류의 컨택트 핀들 중 일부는 접점부(403b)가 직선 형태이고, 일부는 굴곡을 갖는 형태이다. 그 굴곡은 상부에서 보았을 때 실장부(403a-1)와 접점부(403b)가 같은 직선상에 위치하지 않고 실장부(403-1a)가 접점부(403b)와 평행을 이루되 더 바깥 방향에 위치하도록 형성된다. 본 실시예에서는 직각으로 두 번 굴곡되어 있다. 굴곡의 횟수 및 각도는 실시 형태에 따라 달라질 수 있고, 또는 경사진 사선일 수도 있으나, 여기에 제한되지 않는다. 이와 같이 접점부(403b)가 굴곡을 갖는 이유는, 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(403a-1)가 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(402a)와 같은 열을 이루면서 제 1 컨택트 어레이(102)의 최외곽에 위치하기 때문이다.
제 2 종류의 컨택트 핀들은 실장부(403a-2), 접점부(403b) 및 연결부(403c)를 포함한다. 제 2 종류의 컨택트 핀들의 접점부(403b)는 대응하는 플러그 커넥터의 컨택트 어레이와의 전기적 접점을 제공한다. 해당 접점부(403b)는 제 1 인슐레이터(100)의 슬롯에 결합된다. 제 2 종류의 컨택트 핀들의 접점부(403b)는 직선 형태이고, 실장부(403a-2)는 접점부(403b)에 대략 수직한 형태이다. 연결부(403c)는 접점부(403b)와 대략 수직으로 연결되고 실장부(403a-2)와는 수평으로 연결된다. 제 2 종류의 컨택트 핀들의 연결부(403c)는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 바깥 방향 또는 안쪽 방향으로 굴곡을 갖는다. 이와 같이 굴곡을 갖는 이유는, 실장부(403a-2)들의 피치를 일정하게 하면서 길게 하기 위해서이다. 피치를 길게 하지 않는다면 굴곡은 없어도 무방하다. 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(403a-1)는 인쇄회로기판에 표면 실장되는 부분으로 인쇄회로기판에 대해 평행을 이룬다. 반면 제 2 종류의 컨택트 핀들의 실장부(403a-2)는 인쇄회로기판에 삽입되어 솔더링된다.
도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 제 1, 2 컨택트 어레이(102, 103)가 제 1 인슐레이터(100)에 결합되면, 제 2 컨택트 어레이(103)의 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(403a-1)는, 제 1 컨택트 어레이(102)의 컨택트 핀들의 실장부(402a)와 피치 방향으로 동일한 열에 위치한다.
도 7은 도 6에 도시된 컨택트 어레이를 포함하는 리셉터클 커넥터의 저면도이다. 도 7을 참조하면, 제 2 컨택트 어레이(103)에 포함된 제 1 종류의 컨택트 핀의 실장부(403a-1)는 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(402a)들 사이에 간헐적으로 위치하여 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(402a)와 동일한 열을 이룬다. 도 7에 도시된 바와 같이, 1열 DIP 솔더링 타입의 컨택트 핀들과 1열 SMT 타입의 컨택트 핀들이 조합된 실장 구조를 구현할 수 있으므로, 컨택트 핀들의 인쇄회로기판상의 실장 면적을 효율적으로 줄일 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 컨택트 핀들의 배열에 있어서 주의해야 할 점은 차동 페어 신호(dfferential pair signal)를 위한 컨택트 핀(예, TX2+, TX2-, D2+, D2-, RX1+, RX1-)의 실장부는 서로 인접하게 배치되어야 한다. 차동 페어 신호를 위한 컨택트 핀은 서로 반대 방향으로 작용하는 전자기장에 의한 노이즈를 상쇄시켜 다른 컨택트 핀으로 노이즈가 전달되는 것을 방지한다. 구체적으로, 도 6을 참조하면, 제 2 컨택트 어레이(103)에 포함된 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(403a-1)의 배열은, 좌측부터 GND, VBUS, CC2, SBU2, VBUS, GND로 구성되며, 제 2 컨택트 어레이(103)에 포함된 제 2 종류의 컨택트 핀들의 실장부(403a-2)는 좌측부터 TX2+, TX2-, D2+, D2-, RX1-, RX1+로 구성되어 있다. 이와 같이 차동 페어 신호를 위한 컨택트 핀들은 서로 인접하게 위치한다.
(1.3) 컨택트 어레이의 제 3 예
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컨택트 어레이를 나타낸 도면이다. 도 8을 참조하면, 제 1 컨택트 어레이(102)는 도 6을 참조하여 설명한 제 1 컨택트 어레이(102)와 동일한 구조이다. 반면, 도 8에 도시된 제 2 컨택트 어레이(103)는 도 6의 제 2 컨택트 어레이(103)와 상이하다. 구체적으로, 도 6의 제 2 컨택트 어레이(103)의 양 바깥쪽에 있는 컨택트 핀은, 접점부(403b)가 굴곡을 갖고 실장부(403a-1)가 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(402a)와 동일한 열에 위치한다. 그러나 도 8의 제 2 컨택트 어레이(103)의 양 바깥쪽에 있는 컨택트 핀은, 접점부(403b)가 굴곡이 없이 직선 형태이고 실장부(403a-2)가 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(402a)와 동일한 열에 위치하지 않는다. 즉 제 2 종류의 컨택트 핀이다.
도 9는 도 8에 도시된 컨택트 어레이를 포함하는 리셉터클 커넥터의 저면도이다. 도 9를 참조하면, 제 2 컨택트 어레이(103)에 포함된 제 1 종류의 컨택트 핀의 실장부(403a-1)는 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(402a)들 사이에 간헐적으로 위치하여 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(402a)와 동일한 열을 이룬다. 도 9에 도시된 바와 같이, 1열 DIP 솔더링 타입의 컨택트 핀들과 1열 SMT 타입의 컨택트 핀들이 조합된 실장 구조를 구현할 수 있으므로, 컨택트 핀들의 인쇄회로기판상의 실장 면적을 효율적으로 줄일 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 컨택트 핀들의 배열에 있어서 주의해야 할 점은 차동 페어 신호(dfferential pair signal)를 위한 컨택트 핀(예, TX2+, TX2-, D2+, D2-, RX1+, RX1-)의 실장부는 서로 인접하게 배치되어야 한다. 차동 페어 신호를 위한 컨택트 핀은 서로 반대 방향으로 작용하는 전자기장에 의한 노이즈를 상쇄시켜 다른 컨택트 핀으로 노이즈가 전달되는 것을 방지한다. 구체적으로, 도 8을 참조하면, 제 2 컨택트 어레이(103)에 포함된 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(403a-1)의 배열은, 좌측부터 VBUS, CC2, SBU2, VBUS로 구성된다. 제 2 컨택트 어레이(103)에 포함된 제 2 종류의 컨택트 핀들의 실장부(403a-2)는 좌측부터 GND, TX2+, TX2-, D2+, D2-, RX1-, RX1+, GND로 구성되어 있다. 이와 같이 차동 페어 신호를 위한 컨택트 핀들(TX2+, TX2-, D2+, D2-, RX1-, RX1+)은 서로 인접하게 위치한다.
(1.4) 컨택트 어레이의 제 4 예
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컨택트 어레이를 나타낸 도면이다. 도 10을 참조하면, 제 1 컨택트 어레이(102)는 도 3을 참조하여 설명한 제 1 컨택트 어레이(102)와 동일한 구조이다. 반면, 도 10에 도시된 제 2 컨택트 어레이(103)는 도 3의 제 2 컨택트 어레이(103)와 상이하다. 구체적으로, 도 3의 제 2 컨택트 어레이(103)의 양 바깥쪽에 있는 컨택트 핀은, 접점부(103b)가 굴곡을 갖고 실장부(103a-1)가 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(102a)와 동일한 열에 위치한다. 그러나 도 10의 제 2 컨택트 어레이(103)의 양 바깥쪽에 컨택트 핀은, 접점부(103b)가 굴곡이 없이 직선 형태이고 실장부(103a-2)가 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(102a)와 동일한 열에 위치하지 않는다. 즉 제 2 종류의 컨택트 핀이다.
도 11은 도 10에 도시된 컨택트 어레이를 포함하는 리셉터클 커넥터의 저면도이다. 도 11을 참조하면, 제 2 컨택트 어레이(103)에 포함된 제 1 종류의 컨택트 핀의 실장부(103a-1)는 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(102b)들 사이에 간헐적으로 위치하여 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(102a)와 동일한 열을 이룬다. 도 11에 도시된 바와 같이, 1열 DIP 솔더링 타입의 컨택트 핀들과 1열 SMT 타입의 컨택트 핀들이 조합된 실장 구조를 구현할 수 있으므로, 컨택트 핀들의 인쇄회로기판상의 실장 면적을 효율적으로 줄일 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 컨택트 핀들의 배열에 있어서 주의해야 할 점은 차동 페어 신호(dfferential pair signal)를 위한 컨택트 핀(예, TX2+, TX2-, D2+, D2-, RX1+, RX1-)의 실장부는 서로 인접하게 배치되어야 한다. 차동 페어 신호를 위한 컨택트 핀은 서로 반대 방향으로 작용하는 전자기장에 의한 노이즈를 상쇄시켜 다른 컨택트 핀으로 노이즈가 전달되는 것을 방지한다. 구체적으로, 도 10을 참조하면, 제 2 컨택트 어레이(103)에 포함된 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(103a-1)의 배열에서, 좌측은 TX2+, TX2-, 우측은 RX1-, RX1+로 구성되어 차동 페어 신호를 위한 컨택트 핀들은 서로 인접하게 위치한다. 또한 제 2 컨택트 어레이(103)에 포함된 제 2 종류의 컨택트 핀들의 실장부(103a-2)는 좌측부터 GND, VBUS, CC2, D2+, D2-, SBU2, VBUS, GND로 구성되어 있다. 역시 D2+와 D2-가 인접하게 위치한다.
(1.5) 컨택트 어레이의 제 5 예
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컨택트 어레이를 나타낸 도면이다. 도 12의 제 1 컨택트 어레이(102)는 도 6의 제 1 컨택트 어레이(102)와 약간 상이다. 도 6의 제 1 컨택트 어레이(102)에 있어서, 접점부(402b)가 직선 형태인 컨택트 핀과, 이에 인접한 접점부(402b)에 굴곡이 있는 컨택트 핀의, 실장부(402a) 간의 간격은, 제 2 컨택트 어레이(103)에 속하는 두 개의 컨택트 핀의 두 개의 실장부(403a-1)가 들어갈 수 있는 간격이다. 그러나 도 12에서는 하나의 실장부(403a-1)가 들어갈 수 있는 간격이다. 한편, 도 12에 도시된 제 2 컨택트 어레이(103)는 도 6의 제 2 컨택트 어레이(103)와 약간 상이하다. 구체적으로, 도 6의 제 2 컨택트 어레이(103)의 제 1 종류의 컨택트 핀들은 총 6 개인 반면, 도 12의 제 2 컨택트 어레이(103)의 제 1 종류의 컨택트 핀들은 총 4 개이다. 즉 도 12의 제 2 컨택트 어레이(103)는, 도 6의 제 2 컨택트 어레이(103)의 제 1 종류의 컨택트 핀들 중 양 바깥쪽으로부터 두 번째의 컨택트 핀들이, 제 2 종류, 즉 DIP 솔더링 타입의 컨택트 핀일 때이다.
도 13은 도 12에 도시된 컨택트 어레이를 포함하는 리셉터클 커넥터의 저면도이다. 도 13을 참조하면, 제 2 컨택트 어레이(103)에 포함된 제 1 종류의 컨택트 핀의 실장부(403a-1)는 제 1 컨택트 어레이(102) 내에 간헐적으로 위치하여 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(402a)와 동일한 열을 이룬다. 도 13에 도시된 바와 같이, 1열 DIP 솔더링 타입의 컨택트 핀들과 1열 SMT 타입의 컨택트 핀들이 조합된 실장 구조를 구현할 수 있으므로, 컨택트 핀들의 인쇄회로기판상의 실장 면적을 효율적으로 줄일 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 컨택트 핀들의 배열에 있어서 주의해야 할 점은 차동 페어 신호(dfferential pair signal)를 위한 컨택트 핀(예, TX2+, TX2-, D2+, D2-, RX1+, RX1-)의 실장부는 서로 인접하게 배치되어야 한다. 차동 페어 신호를 위한 컨택트 핀은 서로 반대 방향으로 작용하는 전자기장에 의한 노이즈를 상쇄시켜 다른 컨택트 핀으로 노이즈가 전달되는 것을 방지한다. 구체적으로, 도 12를 참조하면, 제 2 컨택트 어레이(103)에 포함된 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(403a-1)의 배열은, 좌측으로부터 GND, CC2, SBU2, GND로 구성된다. 제 2 컨택트 어레이(103)에 포함된 제 2 종류의 컨택트 핀들의 실장부(403a-2)는 좌측부터 TX2+, TX2-, VBUS, D2+, D2-, VBUS, RX1-, RX1+로 구성되어 있다. 이와 같이 차동 페어 신호를 위한 컨택트 핀들(TX2+, TX2-, D2+, D2-, RX1-, RX1+)은 서로 인접하게 위치한다.
(1.6) 컨택트 어레이의 제 6 예
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컨택트 어레이를 나타낸 도면이다. 도 14의 제 1 컨택트 어레이(102)는 도 6의 제 1 컨택트 어레이(102)와 약간 상이하다. 도 6의 제 1 컨택트 어레이(102)에 있어서, 중앙에 위치하고 접점부(402b)가 직선 형태인 컨택트 핀은 두 개인 반면, 도 14의 제 1 컨택트 어레이(120)는 4 개이다. 그리고, 도 6의 제 1 컨택트 어레이(102)에 있어서, 접점부(402b)가 직선 형태인 컨택트 핀과, 이에 인접한 접점부(402b)에 굴곡이 있는 컨택트 핀의, 실장부(402a) 간의 간격은, 제 2 컨택트 어레이(103)에 속하는 컨택트 핀의 두 개의 실장부(403a-1)가 들어갈 수 있는 간격이다. 반면, 도 14의 제 1 컨택트 어레이(102)는 한 개의 실장부(403a-1)가 들어갈 수 있는 간격이다.
도 14에 도시된 제 2 컨택트 어레이(103)는 도 6의 제 2 컨택트 어레이(103)와 약간 상이하다. 구체적으로, 도 6의 제 2 컨택트 어레이(103)의 제 1 종류의 컨택트 핀들은 총 6 개인 반면, 도 14의 제 2 컨택트 어레이(103)의 제 1 종류의 컨택트 핀들은 총 4 개이다. 즉 도 14의 제 2 컨택트 어레이(103)는, 도 6의 제 2 컨택트 어레이(103)의 제 1 종류의 컨택트 핀들 중 양 바깥쪽으로부터 세 번째의 컨택트 핀들이, 제 2 종류, 즉 DIP 솔더링 핀일 때이다.
도 15는 도 14에 도시된 컨택트 어레이를 포함하는 리셉터클 커넥터의 저면도이다. 도 15를 참조하면, 제 2 컨택트 어레이(103)에 포함된 제 1 종류의 컨택트 핀의 실장부(403a-1)는 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(402a)들 사이에 간헐적으로 위치하여 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(402a)와 동일한 열을 이룬다. 도 15에 도시된 바와 같이, 1열 DIP 솔더링 타입의 컨택트 핀들과 1열 SMT 타입의 컨택트 핀들이 조합된 실장 구조를 구현할 수 있으므로, 컨택트 핀들의 인쇄회로기판상의 실장 면적을 효율적으로 줄일 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 컨택트 핀들의 배열에 있어서 주의해야 할 점은 차동 페어 신호(dfferential pair signal)를 위한 컨택트 핀(예, TX2+, TX2-, D2+, D2-, RX1+, RX1-)의 실장부는 서로 인접하게 배치되어야 한다. 차동 페어 신호를 위한 컨택트 핀은 서로 반대 방향으로 작용하는 전자기장에 의한 노이즈를 상쇄시켜 다른 컨택트 핀으로 노이즈가 전달되는 것을 방지한다. 구체적으로, 도 14를 참조하면, 제 2 컨택트 어레이(103)에 포함된 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(403a-1)의 배열은, 좌측으로부터 GND, VBUS, VBUS, GND로 구성된다. 제 2 컨택트 어레이(103)에 포함된 제 2 종류의 컨택트 핀들의 실장부(403a-2)는 좌측부터 TX2+, TX2-, CC2, D2+, D2-, SBU2, RX1-, RX1+로 구성되어 있다. 이와 같이 차동 페어 신호를 위한 컨택트 핀들(TX2+, TX2-, D2+, D2-, RX1-, RX1+)은 서로 인접하게 위치한다.
2. 보드 컷-오프(Board cut-off) 타입의 리셉터클 커넥터
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 리셉터클 커넥터의 분해 사시도이다. 도 16에 도시된 리셉터클 커넥터의 구성 부품들의 종류는 하나의 예시이며, 당업자에게 자명한 범위 내에서 도 16에 도시된 구성 부품들 중 일부는 생략되거나 다른 구성 부품으로 변경될 수 있으며, 또는, 별도의 구성 부품이 추가될 수도 있다. 도 16에서 도 2와 동일한 참조부호의 부품들은, 도 2를 참조하여 설명한 기능 및 동작을 수행한다. 다만, 도 16에 도시된 리셉터클 커넥터는, 보드 컷-오프 타입으로, 도 16에 도시된 일부 부품은 도 2에 도시된 부품과 그 형상이나 구조가 상이할 뿐이다. 인쇄회로기판은 도 16의 리셉터클 커넥터의 형상에 대응하여 일부분이 커팅되어 있고, 도 16의 리셉터클 커넥터는 인쇄회로기판의 그 커팅 부분에 삽입된다. 반면, 도 2에 도시된 리셉터클 커넥터는 인쇄회로기판의 표면 위에 놓인다. 따라서, 도 2에 도시된 리셉터클 커넥터의 솔더부(106a)는 쉘(106)의 하단 부분에 위치하지만, 도 16의 리셉터클 커넥터의 솔더부(106a)는 쉘(106)의 상단 부분에 위치한다. 또한, 도 2의 미드 플레이트(104)는 평면 형상이지만, 도 16의 미드 플레이트(104)는 층이 진 형상이다. 또한 도 2의 제 2 인슐레이터(101)는 컨택트 어레이(102, 103)가 하단에서 인출되는 형태인 반면, 도 16의 제 2 인슐레이터(101)는 컨택트 어레이(102, 103)가 상단에서 인출되는 형태이다. 제 1 컨택트 어레이(102)는 제 1 인슐레이터(100)의 상면에 열을 이루며 조립되고, 제 2 컨택트 어레이(103)는 제 1 컨택트 어레이(102)와 이격되도록 상기 제 1 인슐레이터(100)의 하면에 열을 이루며 조립된다. 이러한 컨택트 어레이(102, 103)에 대해서는 이하에서 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 17은 도 16의 리셉터클 커넥터의 컨택트 어레이를 구체적으로 나타낸 도면으로, 도 17의 (a)는 제 1 컨택트 어레이(102)이고, 도 17의 (b)는 제 2 컨택트 어레이(103)이며, 도 17의 (c)는 제 1 컨택트 어레이(102)와 제 2 컨택트 어레이(103)를 배치한 후 상부에서 바라본 평면도이다.
도 17의 (a)에 도시된 바와 같이, 제 1 컨택트 어레이(102)의 컨택트 핀들은, 실장부(1702a), 접점부(1702b) 및 연결부(1702c)를 포함한다. 실장부(1702a)는 인쇄회로기판에 표면 실장되는 부분으로 인쇄회로기판에 대해 평행을 이루고, 제 2 인슐레이터(101)를 통해 외부로 인출된다. 접점부(1702b)는, 대응하는 플러그 커넥터의 컨택트 어레이와의 전기적 접점을 제공한다. 접점부(1702b)는 제 1 인슐레이터(100)의 슬롯에 결합된다. 접점부(1702b)는 모두 직선 형상을 갖는다. 연결부(1702c)는 상기 실장부(1702a)와 상기 접점부(1702b)를 연결한다. 도 17의 (a)에 도시된 바와 같이, 실장부(1702a)와 접점부(1702b)는 대략 평행하고, 연결부(1702c)는 접점부(1702b) 대비 실장부(1702a)의 높이를 높이기 위해 상하로 굴곡을 갖는 '┏┓' 형상이다. 그리고 연결부(1702c)는 실장부(1702a) 및 접점부(1702b)와 대략 수직으로 연결된다. 또한 연결부(1702c)는 접점부(1702b)로부터 실장부(1702a) 방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태이다. 이와 같이 폭이 좁아지는 이유는, 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(1702a)와 제 2 컨택트 어레이(103)의 일부 실장부(1703a-1)가 피치 방향으로 같은 열에 위치할 때 피치를 줄여 리셉터클 커넥터의 폭이 커지는 것을 방지하기 위함이다. 그러나 리셉터클 커넥터의 폭에 상관 없다면, 연결부(1702c)의 폭은 좁아지지 않아도 된다 .
도 17의 (b)에 도시된 바와 같이, 제 2 컨택트 어레이(103)는 두 가지 종류의 컨택트 핀들을 포함한다.
제 1 종류의 컨택트 핀들은, 실장부(1703a-1), 접점부(1703b) 및 연결부(1703c)를 포함한다. 제 1 종류의 컨택트 핀들은, 접점부(1703b)가 직선 형태가 아닌 굴곡을 갖는 형태이다. 그 굴곡은 상부에서 보았을 때 실장부(1703a-1)와 접점부(1703b)가 같은 직선상에 위치하지 않고 실장부(1703-1a)가 접점부(1703b)와 평행을 이루되 더 바깥 방향에 위치하도록 형성된다. 본 실시예에서는 굴곡은 바깥쪽을 향하여 비스듬히 경사진 사선 형태이지만, 직각 형태 등으로 구현할 수도 있다. 이와 같이 접점부(1703b)가 굴곡을 갖는 이유는, 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(1703a-1)가 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(1702a)와 같은 열을 이루면서 제 1 컨택트 어레이(102)의 최외곽에 위치하기 때문이다. 제 1 종류의 컨택트 핀들의 연결부(1702c)는 접점부(1703b) 대비 실장부(1703a-1)의 높이를 높이기 위해 상하로 굴곡을 갖는 '┏┓' 형상이다.
또한 제 2 컨택트 어레이(103)의 제 2 종류의 컨택트 핀들은 실장부(1703a-2), 접점부(1703b) 및 연결부(1702c)를 포함한다. 제 2 종류의 컨택트 핀들의 접점부(1703b)는 대응하는 플러그 커넥터의 컨택트 어레이와의 전기적 접점을 제공한다. 해당 접점부(1703b)는 제 1 인슐레이터(100)의 슬롯에 결합된다. 제 2 종류의 컨택트 핀들의 접점부(1703b)는 직선 형태이고, 실장부(1703a-2)는 접점부(1703b)에 대략 수직한 형태이다. 제 2 종류의 컨택트 핀들의 연결부(1702c)는 접점부(1703b) 대비 실장부(1703a-2)의 높이를 높이기 위해 '┓' 형상이다. 제 2 종류의 컨택트 핀들의 연결부(1702c)는, 실장부(1703a-2)의 간격을 늘이기 위해, 본 실시예에서는 바깥쪽을 향하여 비스듬히 경사진 사선 형태이다. 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(1703a-1)는 인쇄회로기판에 표면 실장되는 부분으로 인쇄회로기판에 대해 평행을 이룬다. 반면 제 2 종류의 컨택트 핀들의 실장부(1703a-2)는 인쇄회로기판에 삽입되어 솔더링된다.
도 17의 (c)에 도시된 바와 같이, 제 1, 2 컨택트 어레이(102, 103)가 제 1 인슐레이터(100)에 결합되면, 제 2 컨택트 어레이(103)의 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(1703a-1)는, 제 1 컨택트 어레이(102)의 컨택트 핀들의 실장부(1702a)와 피치 방향으로 동일한 열에 위치한다.
도 18은 도 17에 도시된 컨택트 어레이를 포함하는 리셉터클 커넥터의 결합 사시도이고, 도 19는 도 4의 저면도이다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 리셉터클 커넥터의 제 2 인슐레이터(101)를 통해 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(1702a)와 제 2 컨택트 어레이(103)의 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(1703a-1)가 바깥으로 인출된다. 이때, 제 2 인슐레이터(101)를 통해 인출된 제 2 컨택트 어레이(103)의 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(1703a-1)는 제 1 컨택트 어레이(102)에 속한 컨택트 핀들의 실장부(1702a)와 피치 방향으로 동일한 열에 위치한다. 도 19에 도시된 바와 같이, 제 2 컨택트 어레이(103)에 포함된 제 2 종류의 컨택트 핀들의 실장부(1703a-2)는 DIP 솔더링 타입으로 인출되고, 제 2 컨택트 어레이(103)에 속한 제 1 종류의 컨택트 핀들의 실장부(1703a-1)와 제 1 컨택트 어레이(102)에 속한 컨택트 핀들의 실장부(1702a)는 SMT 타입으로 인출된다. 이와 같이 제 2 컨택트 어레이(103)에 속한 일부 컨택트 핀의 실장부(1703a-1)를 제 1 컨택트 어레이(102)의 실장부(1702a)와 같은 열에 위치시킬 경우 제 2 컨택트 어레이(103)의 나머지 컨택트 핀들의 실장부(1703a-2)를 1열로 구성하는 것이 가능하다. 이러한 컨택트 핀들의 배치 구조는 종래의 2열 DIP 솔더링 타입의 컨택트 핀들과 1열 SMT 타입의 컨택트 핀들이 조합된 실장 구조와 달리, 1열 DIP 솔더링 타입의 컨택트 핀들과 1열 SMT 타입의 컨택트 핀들이 조합된 실장 구조를 구현할 수 있으므로, 컨택트 핀들의 인쇄회로기판상의 실장 면적을 효율적으로 줄일 수 있는 장점이 있다.
보드 컷-오프(Board cut-off) 타입의 리셉터클 커넥터는, 도 17을 참조하여 설명한 컨택트 어레이(102, 103)의 컨택트 핀 배열 구조 이외에, 앞서 설명한 온 보드 타입의 리셉터클 커넥터의 도 6 내지 도 15를 참조하여 설명한 컨택트 핀의 배열 조합을 가질 수 있다. 도 6 내지 도 15를 참조하여 컨택트 핀의 배열 조합을 충분히 설명하였으므로, 여기서는 설명을 생략한다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택트 어레이와 종래의 컨택트 어레이의 인쇄회로기판 실장 패턴을 비교한 도면이다. 도 20의 (a)는 종래의 온 보드 타입의 리셉터클 커넥터의 컨택트 어레이(12, 13)가 인쇄회로기판(2010)에 실장되었을 때의 측면도이다. 도 20의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 온 보드 타입의 리셉터클 커넥터의 컨택트 어레이(102, 103)가 인쇄회로기판(2010)에 실장되었을 때의 측면도이다. 도 20의 (c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 보드 컷 타입의 리셉터클 커넥터의 컨택트 어레이(102, 103)가 인쇄회로기판(2010)에 실장되었을 때의 측면도이다.
도 20을 참조하면, 종래의 리셉터클 커넥터는, 1열의 SMT 타입의 컨택트 핀과, 2열의 DIP 타입의 컨택트 핀들로 구성된다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따른 리셉터클 커넥터는, 1열의 SMT 타입의 컨택트 핀과, 1열의 DIP 타입의 컨택트 핀들로 구성된다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 리셉터클 커넥터는, DIP 타입의 컨택트 핀의 일부를 SMT 타입으로 변경하여 SMT 타입의 컨택트 핀들과 같은 열에 실장함으로써, 실장 면적을 많이 차지하는 DIP 타입의 컨택트 핀의 개수를 줄일 수 있다. 따라서 리셉터클 커넥터의 전체적인 실장 면적을 줄일 수 있다. 아울러, 컨택트 핀의 구조를 3열에서 2열로 줄임으로써 리셉터클 커넥터의 전체적인 길이를 대폭 줄일 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (22)

  1. 인슐레이터;
    상기 인슐레이터에 열을 이루며 조립되는 복수의 컨택트 핀을 포함하는 제 1 컨택트 어레이;
    상기 제 1 컨택트 어레이와 이격되도록 상기 인슐레이터에 열을 이루며 조립되는 복수의 컨택트 핀을 포함하는 제 2 컨택트 어레이; 및
    상기 인슐레이터와 상기 제 1 컨택트 어레이 및 상기 제 2 컨택트 어레이의 조립체를 감싸는 쉘;을 포함하고,
    상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 일부 컨택트 핀의 실장부가 상기 제 1 컨택트 어레이에 포함된 컨택트 핀들의 실장부와 동일한 열에 위치하는 리셉터클 커넥터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 컨택트 어레이에 포함된 복수의 컨택트 핀은,
    플러그 커넥터와의 전기적 접점을 제공하는 접점부;
    인쇄회로기판에 표면 실장되는 실장부; 및
    상기 접점부와 상기 실장부를 연결하는 연결부;를 포함하는 리셉터클 커넥터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 컨택트 어레이에 포함된 복수의 컨택트 핀 중 일부 컨택트 핀의 접점부는, 바깥쪽을 향하는 굴곡을 포함하고,
    나머지 컨택트 핀의 접점부는, 직선 형상인, 리셉터클 커넥터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 굴곡은, 바깥쪽을 향한 사선인, 리셉터클 커넥터.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 접점부에 굴곡을 포함하는 컨택트 핀의 실장부와, 상기 직선 형상의 접점부를 갖는 컨택트 핀의 실장부 사이에, 상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 일부 컨택트 핀의 실장부가 위치하는, 리셉터클 커넥터.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 접점부와 상기 실장부는, 평행하고
    상기 연결부는, 상기 접점부 및 상기 실장부에 직각인, 리셉터클 커넥터.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 컨택트 어레이에 포함된 복수의 컨택트 핀의 상기 실장부는,
    리셉터클 커넥터의 저면을 기준으로 상기 접점부보다 높은 위치에 있는, 리셉터클 커넥터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 접점부와 상기 실장부는, 평행하고,
    상기 연결부는, ┏┓ 형상인, 리셉터클 커넥터.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 복수의 컨택트 핀은,
    플러그 커넥터와의 전기적 접점을 제공하는 접점부;
    인쇄회로기판에 실장되는 실장부; 및
    상기 접점부와 상기 실장부를 연결하는 연결부;를 포함하고,
    상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 복수의 컨택트 핀 중 상기 일부 컨택트 핀의 실장부는, 상기 인쇄회로기판에 표면 실장되고, 나머지 컨택트 핀의 실장부는 상기 인쇄회로기판에 삽입 실장되는, 리셉터클 커넥터.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 일부 컨택트 핀의 상기 접점부는,
    바깥쪽을 향하는 굴곡을 포함하고,
    상기 나머지 컨택트 핀의 접점부는, 직선 형상인, 리셉터클 커넥터.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 일부 컨택트 핀 중 일부 컨택트 핀의 상기 접점부는, 바깥쪽을 향하는 굴곡을 포함하고,
    상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 일부 컨택트 핀 중 나머지 컨택트 핀의 상기 접점부는, 직선 형상인, 리셉터클 커넥터.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 굴곡은, 직각인, 리셉터클 커넥터.
  13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 굴곡은, 바깥쪽을 향한 사선인, 리셉터클 커넥터.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 일부 컨택트 핀의 상기 접점부는,
    직선 형상인, 리셉터클 커넥터.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 나머지 컨택트 핀의 상기 연결부는,
    상기 접점부와 수직으로 연결되고 상기 실장부와 수평으로 연결되며, 굴곡을 포함하는, 리셉터클 커넥터.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 나머지 컨택트 핀의 상기 연결부는,
    상기 접점부 및 상기 실장부와 수직으로 연결되며, 굴곡을 포함하는, 리셉터클 커넥터.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 나머지 컨택트 핀의 상기 연결부에 연결된 상기 접점부의 일단이,
    리셉터클 커넥터의 저면을 기준으로 상기 나머지 컨택트 핀의 상기 연결부에 연결된 상기 실장부의 일단보다 낮은 위치에 있는, 리셉터클 커넥터.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 나머지 컨택트 핀의 상기 연결부는,
    ┓ 형상인, 리셉터클 커넥터.
  19. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 일부 컨택트 핀의 상기 실장부는,
    리셉터클 커넥터의 저면을 기준으로 상기 접점부보다 높은 위치에 있는, 리셉터클 커넥터.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 일부 컨택트 핀의 상기 연결부는,
    ┏┓ 형상인, 리셉터클 커넥터.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 컨택트 어레이에 포함된 복수의 컨택트 핀의 실장부와 상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 상기 일부 컨택트 핀의 실장부는, 인쇄회로기판에 표면 실장되고,
    상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 나머지 컨택트 핀의 실장부는, 상기 인쇄회로기판에 삽입 실장되는, 리셉터클 커넥터.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 컨택트 어레이에 포함된 복수의 컨택트 핀의 인터페이스 배치는,
    상기 제 2 컨택트 어레이에 포함된 복수의 컨택트 핀의 인터페이스 배치와 반대인, 리셉터클 커넥터.
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