KR102732566B1

KR102732566B1 - 접지 및 esd 보호 기능을 갖는 커넥터

Info

Publication number: KR102732566B1
Application number: KR1020200050215A
Authority: KR
Inventors: 최민규
Original assignee: 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date: 2020-04-24
Filing date: 2020-04-24
Publication date: 2024-11-19
Anticipated expiration: 2040-04-24
Also published as: KR20210131741A

Abstract

본 발명에 따른 커넥터는, 인쇄회로기판에 실장되는 커넥터로서, 하우징; 일측은 상기 하우징의 내부 공간에 배치되고 타측은 상기 인쇄회로기판에 연결될 수 있게 마련된 복수 개의 커넥터 핀들; 및 금속 소재로서, 상기 하우징을 형성하는 구조물 내부에 매립되고 적어도 일측이 상기 인쇄회로기판에 구비되는 접지면과 연결되게 마련되는 그라운드 유닛을 포함할 수 있다.

Description

접지 및 ESD 보호 기능을 갖는 커넥터{Connector having a function as a ground or a ESD protector}

본 발명은 인쇄회로기판에 실장되는 커넥터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 접지 및 ESD(Electrostatic Discharge) 보호 기능을 겸하는 커넥터에 관한 것이다.

커넥터는 전기 기구와 코드, 또는 코드와 코드를 연결하여 전기 회로를 구성하기 위한 접속 기구이다. 일반적으로 커넥터는 플러그인 타입으로 상호 접속할 수 있는 암 커넥터와 수 커넥터를 한 쌍으로 하여 구성되고, 암 커넥터에는 콘택트에 해당하는 다수의 암 커넥터 핀들이 설치되고, 수 커넥터에는 상기 다수의 암 커넥터 핀들과 접촉하는 다수의 수 커넥터 핀들이 구비된다. 예컨대, 상기 수 커넥터는 인쇄회로기판에 표면 실장(SMT, Surface Mounter Technology)되고, 암 커넥터는 신호 케이블의 말단에 장착될 수 있다.

상기 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)의 제한된 면적에 많은 회로를 넣으려고 여러 장의 서로 다른 기판을 겹친 다층 회로기판을 사용하기도 한다. 이를테면, 복합 기능을 수행하는 인쇄회로기판은 신호층, 전원층, 접지층과 함께 각 층의 연결을 끊는 절연층 등으로 구성될 수 있다. 상기 층의 수를 늘릴수록 신호 배선에 여유가 생기고 안정성이 높아진다. 최근에는 메인 프로세서의 성능이 좋아지면서 전기를 많이 사용하자 안정성을 높이기 위해 6층 이상의 인쇄회로기판이 제작되고 있다.

한편, 인쇄회로기판에서 접지 영역 또는 접지층의 구리 면적은 넓을수록 상당한 전압강하 없이 많은 부품으로부터 리턴 전류를 전달하여 모든 부품의 접지 연결이 동일한 기준 전위에 있도록 한다. 그리고 상기 접지 영역 또는 접지층은 인쇄회로기판의 열을 방출시키는 효과도 있기 때문에 그 표면적이 넓을수록 열을 방출하는데 유리하다. 그러나 전자기기의 구조나 형상에 따라 이에 들어가는 인쇄회로기판의 사이즈도 제한적이기 때문에 종래의 접지 또는 접지층의 면적도 상기 인쇄회로기판의 크기에 종속적이다. 이에 인쇄회로기판의 사이즈 증가시키지 않더라도 접지층의 표면적을 더 넓힐 수 있는 방안이 요구되고 있다.

또한, 종래의 인쇄회로기판에는 외부 신호가 입력되는 커넥터 근처에 커패시터나 배리스터(variable resistor), TVS(Transient Voltage Suppressor) 다이오드 등과 같은 보호소자들을 배치하여 ESD(Electrostatic Discharge)나 EOS(Electrical Over-Stress)등으로부터 IC회로를 보호한다.

그런데 위와 같은 보호소자들을 인쇄회로기판에 많이 실장함에 따라 인쇄회로기판 상의 공간적인 제약으로 다른 회로 부품들을 용이하게 실장하기 어려워지는 문제점이 발생하고 있다.

이에 제한된 사이즈의 인쇄회로기판에서 접지층의 표면적을 확대시킬 수 있는 방안과, 인쇄회로기판의 공간 제약을 완화시킬 수 있는 방안이 요구되고 있다.

한국 공개특허공보 제10-2013-0047712 (2013.05.08) 어광선

본 발명은 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 커넥터의 하우징에 인쇄회로기판과 같은 접지층을 구비하여 접지 기능 향상과 인쇄회로기판의 발열을 낮추는데 기여할 수 있는 커넥터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 인쇄회로기판의 공간을 절약할 수 있게 인쇄회로기판에 실장할 부품 중 일부가 통합된 커넥터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따르면, 인쇄회로기판에 실장되는 커넥터로서, 하우징; 일측은 상기 하우징의 내부 공간에 배치되고 타측은 상기 인쇄회로기판에 연결될 수 있게 마련된 복수 개의 커넥터 핀들; 및 금속 소재로서, 상기 하우징을 형성하는 구조물 내부에 매립되고 적어도 일측이 상기 인쇄회로기판에 구비되는 접지면과 연결되게 마련되는 그라운드 유닛을 포함하는 커넥터가 제공될 수 있다.

상기 하우징은 상기 복수 개의 커넥터 핀들을 에워싸고 일면이 개방된 박스 형상으로 마련되고, 상기 개방된 박스 형상의 상면과 하면을 각각 형성하는 상면판과 하면판 및 상기 개방된 박스 형상의 양 측면을 형성하는 제1 측면판과 제2 측면판;을 포함하며, 상기 그라운드 유닛은 상기 상면판, 상기 하면판, 상기 제1 측면판, 상기 제2 측면판 중 적어도 어느 하나에 매립된 동박층을 포함할 수 있다.

상기 동박층은 상기 하면판에 매립되어 있는 제1 동박층을 포함하고, 상기 그라운드 유닛은, 상기 제1 동박층으로부터 상기 하면판 아래로 연장되어 상기 인쇄회로기판의 접지면에 연결되도록 마련된 기판연결부를 더 포함할 수 있다.

ESD(Electrostatic Discharge) 보호 기능을 갖고 상기 하우징의 외측면에 부착되는 보호소자를 더 포함할 수 있다.

상기 보호소자는 칩형 커패시터일 수 있다.

상기 보호소자는 상기 상면판에 배치되되 상기 커넥터 핀들에 일대일 대응하는 개수만큼 복수 개가 구비되고, 상기 보호소자들 각각은, 일측이 상기 그라운드 유닛에 연결되고 타측은 상기 커넥터 핀에 연결되도록 구성될 수 있다.

상기 하우징은 상기 개방된 박스 형상의 후면을 형성하고 상기 복수 개의 커넥터 핀들이 통과하는 핀홀들을 구비한 후면판을 더 포함하고, 상기 커넥터 핀들과 상기 보호소자들을 일대일 대응하게 연결시키는 도전체들이 상기 후면판과 상기 상면판에 걸쳐서 매립될 수 있다.

상기 동박층은 상기 상면판에 매립되어 있는 제2 동박층을 포함하고, 상기 보호소자는, 상기 상면판에 형성되는 제1 장착홈에 끼워져 상기 제2 동박층에 접촉하는 제1 소자연결부;와 상기 상면판에 형성되는 제2 장착홈에 끼워져 상기 도전체에 접촉하는 제2 소자연결부를 포함할 수 있다.

상기 도전체들은 각각 상기 커넥터 핀에 탄성 접촉하도록 상기 핀홀 내에서 벤딩된 형태로 마련되는 콘택부를 구비할 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 의하면, 상술한 커넥터를 포함하는 BMS 회로기판이 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 의하면, 상기 BMS 회로기판을 포함하는 배터리 팩이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 커넥터의 하우징 속에 동박층 형태로 제공되는 그라운드 유닛이 매립되어 있어 상기 커넥터의 하우징이 접지 영역으로 활용될 수 있는 커넥터가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면, ESD 보호소자를 구비한 커넥터가 제공될 수 있다. 상기 커넥터를 사용함으로써 인쇄회로기판에 ESD 보호소자의 실장을 생략할 수 있다. 따라서 상기 커넥터는 인쇄회로기판의 부품 실장 공간을 절약하는데 기여할 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 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 하우징의 상단 코너 영역의 부분 절개 사시도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ'에 따른 커넥터의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ'에 따른 커넥터의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호소자의 연결 구조를 나타내기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전체와 커넥터 핀의 연결 구조를 나타내기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전체들과 보호소자들의 배치를 설명하기 위한 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.

이하 설명에서 인쇄회로기판은 배터리 팩에 적용되는 BMS 회로기판을 의미할 수 있다. 여기서 BMS 회로기판은 배터리 셀들의 충방전, 셀 밸런싱 등을 제어하기 위한 배터리 팩의 필수 구성품으로서, 본 발명에 따른 커넥터 외에 BMS 칩 (ASIC 칩), 저항소자, 전류 센서 등과 같은 부품들이 실장될 수 있다.

본 발명에 따른 커넥터는 배터리 셀들의 전압이나 온도 정보를 BMS 칩에 전송하는데 사용될 수 있다. 물론, 본 발명에 따른 커넥터가 BMS 회로기판 용도로 제한되는 것은 아니다. 예컨대 본 발명에 따른 커넥터는 냉장고, 세탁기, 에어콘, PC 등과 같은 전자 전기제품에 포함되는 인쇄회로기판에 사용될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터의 구성을 개략적으로 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 하우징의 상단 코너 영역의 부분 절개 사시도, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ'에 따른 커넥터의 단면을 개략적으로 도시한 도면, 도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ'에 따른 커넥터의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.

이들 도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터(100)는 인쇄회로기판(10)에 실장되는 커넥터(100)로서, 하우징(110)과 복수 개의 커넥터 핀(120)들 그리고 그라운드 유닛(130)을 포함한다.

도 1은, 도면의 편의상, 인쇄회로기판(10)의 일부만을 표현하였으나 인쇄회로기판(10)은 도면보다 큰 면적을 갖도록 마련되고, 커넥터(100)는 상대물인 케이블 커넥터(미도시)를 쉽게 접속시킬 수 있도록 대체로 인쇄회로기판(10)의 테두리 영역에 실장될 수 있다.

하우징(110)은 커넥터(100)의 외관을 형성하는 절연성 소재로 이루어진 구조물로서 복수 개의 핀들을 내부 공간에 수용하여 보호하고 케이블 커넥터(미도시)가 삽입 가능하게 마련될 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에 따른 하우징(110)을 살펴보면, 상기 하우징(110)은 복수 개의 커넥터 핀(120)들을 에워싸고 전면부가 개방된 박스 형상으로 마련될 수 있다. 이하에서 상기 하우징(110)의 상면과 하면을 각각 형성하는 부분을 상면판(111)과 하면판(112)이라 하고, 상기 하우징(110)의 양 측면을 형성하는 부분을 제1 측면판(113)과 제2 측면판(114)이라 하고, 상기 하우징(110)의 후면을 형성하는 부분을 후면판(115)이라 특정하기로 한다. 상기 후면판(115)에는 커넥터 핀(120)들이 통과할 수 있는 핀홀(115a)들이 더 구비될 수 있다.

케이블 커넥터(미도시)는 이러한 하우징(110)의 전면부를 통해 삽입될 수 있고, 이때 상기 케이블 커넥터의 터미널들(미도시)은 플러그인 타입으로 상기 커넥터 핀(120)들과 전기적으로 연결될 수 있다.

참고로 본 실시예는 도면의 편의와 발명의 요지를 흐르지 않도록 상기 하우징(110)을 단순 박스 형상으로 구현하였으나, 예컨대 상기 하우징(110)은 외측에 후크 또는 홈을 더 구비하여 케이블 커넥터(미도시) 또는 인쇄회로기판(10)과 후크 결합될 수 있게 구성될 수도 있다.

복수 개의 커넥터 핀(120)들은 전기적 신호를 전송하기 위한 접속 단자로서 구리나 알루미늄 등과 같은 금속 소재로 형성될 수 있다.

상기 복수 개의 커넥터 핀(120)들은 하우징(110)의 내부에서 서로 나란하게 연장되고 상기 하우징(110)의 후면판(115)의 핀홀(115a)들을 통과하여 인쇄회로기판(10)에 수직하게 연결되도록 절곡된 형태로 마련될 수 있다. 이러한 커넥터 핀(120)들의 일측은 하우징(110) 내부에 위치하고 커넥터 핀(120)들의 타측은 하우징(110) 외부에서 각각 인쇄회로기판(10)의 도체패턴들(미도시)에 솔더링되어 고정될 수 있다. 상기 도체패턴들은 BMS 칩(미도시)까지 연장될 수 있다.

또한, 상기 복수 개의 커넥터 핀(120)들은 상기 하우징(110)의 내부 공간에 2열 이상으로 배치될 수 있다. 이를테면, 본 실시예에 따른 복수 개의 커넥터 핀(120)들은 한 열당 5개씩 2열로 배열될 수 있는데 이러한 배열 구조는 하우징(110)의 좌우 폭을 줄이는데 유용하다. 그러나 이 같은 커넥터 핀(120)들의 배열 구조에 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다. 상기 복수 개의 커넥터 핀(120)들은 신호의 개수에 따라 다양하게 결정될 수 있는 것이고 그 배열 구조도 1열 또는 3열 이상으로 구성되어도 좋다.

그라운드 유닛(130)은 금속소재로서 하우징(110) 내부에 매립되고 적어도 일측이 인쇄회로기판(10)에 구비되는 접지면(20)과 연결되게 마련된 구성으로서, 인쇄회로기판(10)의 접지면(20)과 함께 접지 및 히트싱크 역할을 담당할 수 있다.

여기서 상기 인쇄회로기판(10)의 접지면(20, ground plane)이란 회로의 접지점에 연결된 구리 호일의 큰 영역 또는 층을 의미한다. 상기 접지면(20)은 일반적으로 인쇄회로기판(10)의 트레이스가 차지하지 않는 대부분의 영역을 덮어 가능한 크게 형성될 수 있는데, 다층 기판에서는 별도의 접지층으로 구현될 수 있다. 상기 접지층을 구비한 다층 인쇄회로기판(10)의 경우, 접지가 필요한 부품 리드는 기판의 비아 홀을 통해 상기 접지층에 직접 연결될 수 있다.

상기 인쇄회로기판(10)의 접지면(20)은 넓으면 넓을수록 전기적인 등전위면을 유지하고 전자파 간섭을 억압하는데 효과적이다. 그러나 사이즈가 제한되어 있는 인쇄회로기판(10)에서 상기 접지면(20)의 면적과 두께를 넓히는 데는 한계가 있다.

본 발명에 따른 그라운드 유닛(130)은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 구성으로서 상기 그라운드 유닛(130)에 의하면, 인쇄회로기판(10)의 사이즈를 증가시키지 않더라도 인쇄회로기판(10)의 접지면(20)의 면적을 증대시킨 것과 같은 효과를 나타낼 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 상기 그라운드 유닛(130)은 하우징(110)을 형성하는 구조물 내부에 삽입되는 동박층(131a~131d)과 상기 인쇄회로기판(10)의 접지면(20)과 연결되도록 마련된 기판연결부(133)를 포함할 수 있다.

상기 동박층은 하우징(110)의 상면판(111), 하면판(112), 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114) 중 적어도 어느 하나에 매립될 수 있다. 참고로, 상기 동박층이 내부에 매립된 상태의 하우징(110)은 인서트 사출 성형 방식으로 제작될 수 있다.

전술한 바와 있듯이, 등전위면 유지 및 충분한 방열 면적 확보 측면에서 상기 접지면(20)은 가능한 넓은 면적을 갖는 것이 좋다. 따라서 커넥터(100)를 제작할 때, 상기 동박층이 상기 하우징(110)의 상면판(111), 하면판(112), 제1 측면판(113) 및 제2 측면판(114)을 포함한 하우징(110)의 4쪽 면 이상에 개재될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이에 본 실시예의 동박층은 제1 동박층(131a), 제2 동박층(131b), 제3 동박층(131c), 제4 동박층(131d)을 포함하며, 상기 제1 동박층(131a)은 상기 하면판(112) 속에, 상기 제2 동박층(131b)은 상기 상면판(111) 속에, 상기 제3 동박층(131c)은 상기 제1 측면판(113) 속에, 상기 제4 동박층(131d)은 제2 측면판(114) 속에 각각 위치할 수 있다. 상기 제1 동박층(131a) 내지 제4 동박층(131d)은 서로 연결되어 폐루프를 이루도록 구성될 수 있다.

기판연결부(133)는, 커넥터(100)를 인쇄회로기판(10)에 실장하는 과정에서, 인쇄회로기판(10)의 접지면(20)에 연결될 수 있다. 이때 상기 접지면(20)에 기판연결부(133)를 솔더링(Soldering)하거나 도전성 페이스트 접착제를 이용하여 고정하는 방식이 적용될 수 있다.

더 구체적으로, 상기 기판연결부(133)는 상기 제1 동박층(131a)으로부터 상기 하면판(112)을 통과하여 상기 하면판(112) 아래로 연장되도록 구성될 수 있다. 이러한 기판연결부(133)는 인쇄회로기판(10)에 미리 형성한 기판홀을 통해 접지면(20)에 접속하기 용이하고, 하우징(110)을 인쇄회로기판(10)의 상면에 부착했을 때, 외부로 노출되지 않을 수 있다.

이러한 기판연결부(133)에 의해 하우징(110) 속의 동박층이 인쇄회로기판(10)의 접지면(20)과 전기적으로 연결됨으로써, 인쇄회로기판(10)의 접지 영역이 커넥터(100)의 하우징(110)까지 확장될 수 있다.

한편, 전자기기에서 ESD(Electrostatic Discharge)나 서지(surge)를 적절히 처리하지 않으면 통신 에러나 데이터 손상 등의 치명적인 결함이 발생할 수 있다. 이에 종래 기술의 경우, 상기 ESD나 서지 등으로부터 회로 부품을 보호하기 위해 신호 입력 쪽 또는 전원 입력 쪽에 보호소자(140)를 설치하고 있다. 그러나 제한된 면적의 인쇄회로기판(10)에 보호소자(140)가 추가로 실장됨에 따라 다른 회로 부품을 실장할 공간이 줄어들어 회로 설계가 쉽지 않아지는 문제점이 있다.

이에 상기 문제점을 해소할 수 있는 방편으로서, 본 발명에 따른 커넥터(100)는 하우징(110)의 외측면에 부착된 상태에서 ESD 보호 기능을 할 수 있도록 구성된 보호소자(140)를 더 포함한다.

상기 보호소자(140)로는 ESD나 서지를 차단할 수 있는 배리스터(variable resistor), TVS(Transient Voltage Suppressor) 다이오드, 칩형 커패시터 등이 채용될 수 있다.

본 실시예는 상기 보호소자(140)로 칩형 커패시터를 채용한 것인데, 상기 칩형 커패시터는 mm 단위로 소형 경박화가 가능하므로 많은 개수라도 하우징(110)의 상면판(111)에 설치하기 용이한 이점이 있다. 이를테면 본 실시예의 보호소자(140)는 10개가 구비되는데, 이는 커넥터 핀(120)들의 수와 같다. 상기 보호소자(140)는 5개씩 2열로 상호 간 소정 간격을 두고 상면판(111)에 배열될 수 있다.

이러한 10개의 보호소자(140)는 10개의 커넥터 핀(120)들에 일대일 대응하도록 연결되며, 각각의 커넥터 핀(120)들을 통한 ESD나 서지는 상기 커넥터 핀(120)들에 대응하는 보호소자(140)들에 개별적으로 흡수될 수 있다.

다시 도 2 내지 도 5를 참조하면, 각각의 보호소자(140)는 일측이 제2 동박층(131b)에 연결되고, 타측은 (도전체(150)를 매개로) 커넥터 핀(120)에 연결될 수 있게 구성된다. 여기서 상기 보호소자(140)의 일측과 타측은 칩형 커패시터의 전극 단자에 해당한다.

이러한 보호소자(140)는 전기적 연결과 기구적 고정성 확보를 위해 상기 보호소자(140)의 일측과 타측에 제1 소자연결부(141)와 제2 소자연결부(142)를 더 포함한다. 상기 제1 소자연결부(141)와 상기 제2 소자연결부(142)는 각각 보호소자(140)의 저면으로부터 아래로 더 돌출된 돌기 형상으로 마련될 수 있다.

상기 제1 소자연결부(141)와 상기 제2 소자연결부(142)를 상면판(111)에 끼울 수 있도록 상기 상면판(111)에는 표면으로부터 함몰 형성된 제1 장착홈(111a)과 제2 장착홈(111b)이 더 구비될 수 있다. 상기 제1 장착홈(111a)은 상기 제1 소자연결부(141)가 끼워져 상기 제2 동박층(131b)에 접촉할 수 있는 깊이를 갖도록 마련될 수 있고, 상기 제2 장착홈(111b)은 상기 제2 소자연결부(142)가 끼워져 후술할 도전체(150)에 접촉할 수 있는 깊이를 갖도록 마련될 수 있다.

이러한 본 발명의 구성들에 의하면, 제1 소자연결부(141)와 제2 소자연결부(142)를 각각 상기 제1 장착홈(111a)과 제2 장착홈(111b)에 끼워 넣음으로써 상면판(111)에 대한 보호소자(140)의 기계적 고정과 제2 동박층(131b) 및 커넥터 핀(120)과의 전기적 연결이 동시에 이루어질 수 있다. 추가적으로, 제1 장착홈(111a)과 제2 장착홈(111b)에 도전성 접착제를 개재하여 보호소자(140)의 고정성과 전기적 연결 안정성을 확보해도 좋을 것이다.

보호소자(140)와 커넥터 핀(120)의 전기적 연결을 위해 본 발명의 커넥터(100)는 도전체(150)들을 더 포함한다. 상기 도전체(150)들은 하우징(110)의 상면판(111)과 후면판(115)에 걸쳐서 이들 속에 매립될 수 있다.

다시 말하면, 도 4 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 도전체(150)들은 각각 상기 하우징(110)의 상면판(111)과 후면판(115)의 내부에 배치되되, 그 일단부가 제2 장착홈(111b)의 바닥면에 위치하고 그 타단부는 커넥터 핀(120)에 접촉할 수 있는 위치에 놓이도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 도전체(150)들은, 도 6에 도시한 바와 같이, 각각 상기 커넥터 핀(120)들과 탄성 접촉하도록 상기 후면판(115)의 핀홀(115a) 내에서 벤딩된 형태로 마련되는 콘택부(151)를 더 구비할 수 있다. 상기 핀홀(115a)은 콘택부(151)와 커넥터 핀(120) 간의 탄성적 접촉이 가능하도록 커넥터 핀(120)의 직경보다 약간 더 크게 마련될 수 있다.

상기 콘택부(151)는 커넥터 핀(120)이 상기 핀홀(115a)에 삽입 및 고정되는 과정에서 젖혀지게 됨으로써 커넥터 핀(120)을 누르는 방향으로 탄성력을 갖는다. 따라서 별도로 접착이나 용접을 하지 않더라도 도전체(150)와 커넥터 핀(120) 간의 접촉 신뢰성이 확보될 수 있다. 특히, 커넥터 핀(120)의 개수가 많고 크기가 작을수록 접착이나 용접 방식을 적용하는 것이 쉽지 않은데 본 발명과 같이, 탄성 접촉 방식을 적용할 경우 커넥터 핀(120)과 도전체(150)간의 연결 공정이 수월해질 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 실시예의 커넥터 핀(120)과 보호소자(140)는 각각 10개씩이므로 도전체(150)도 10개가 필요하다. 상기 10개의 도전체(150)들은 각각 상면판(111)이나 후면판(115) 속에서 서로 간섭되지 않는 경로를 따라 배선될 수 있다. 이를테면 상기 도전체(150)들은, 도 7에 도시한 바와 같이, 필요에 따라 서로 길이와 경로를 달리 하여 서로 간섭되지 않게 구성될 수 있다.

이상 설명한 본 발명에 따른 커넥터(100)의 구성 및 작용에 의하면, 커넥터 핀(120)들을 통해 유입될 수 있는 ESD나 서지가 커넥터(100) 자체에서 차단될 수 있다. 따라서 상기 커넥터(100)가 적용되는 인쇄회로기판(10)의 경우, 인쇄회로기판에서 보호소자(140)를 생략하거나 그 개수를 최소화할 수 있고 이에 따라 인쇄회로기판(10)에 다른 회로 부품을 더 실장할 수 있는 공간 확보가 가능해질 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 BMS(Battery Management System) 회로기판은 배터리 셀들의 충방전, 셀 밸런싱 등을 제어하기 위한 것으로서 상술한 그라운드 유닛(130)과 보호소자(140)를 구비한 커넥터(100)를 포함할 수 있다. 상기 BMS 회로기판은 상기 커넥터(100) 이외에 배터리 셀들의 충방전, 셀 밸런싱 등을 제어하기 위한 구성으로서 BMS 칩 (ASIC 칩), 저항소자, 전류 센서 등과 같은 부품들을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 배터리 팩은 상술한 커넥터와 상기 커넥터가 실장된 BMS 회로기판을 포함할 수 있다. 상기 배터리 팩은 상기 커넥터, BMS 회로기판, 배터리 셀들 이외에도 배터리 셀들의 온도를 관리하기 위한 냉각 장치, 전류의 흐름을 제어하기 위한 제어 장치로서 퓨즈, 릴레이 및 상기 구성 요소들은 패키징하기 위한 팩 케이스 등을 더 포함하여 구성될 수 있다.

위와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

한편, 본 명세서에서는. 상, 하, 좌, 우 등과 같이 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 관측자의 보는 위치나 대상의 놓여져 있는 위치 등에 따라 다르게 표현될 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.

10 : 인쇄회로기판 20 : 접지면
100 : 커넥터 110 : 하우징
111 : 상면판 111a : 제1 장착홈
111b : 제2 장착홈 112 : 하면판
113 : 제1 측면판 114 : 제2 측면판
115 : 후면판 120 : 커넥터 핀
130 : 그라운드 유닛 131a : 제1 동박층
131b : 제2 동박층 131c : 제3 동박층
131d : 제4 동박층 133 : 기판연결부
140 : 보호소자 141 : 제1 소자연결부
142 : 제2 소자연결부 150 : 도전체
151 : 콘택부

Claims

인쇄회로기판에 실장되는 커넥터로서,
하우징;
일측은 상기 하우징의 내부 공간에 배치되고 타측은 상기 인쇄회로기판에 연결될 수 있게 마련된 복수 개의 커넥터 핀들;
ESD(Electrostatic Discharge) 보호 기능을 갖고 상기 하우징의 외측면에 부착되는 보호소자; 및
금속 소재로서, 상기 하우징을 형성하는 구조물 내부에 매립되고 적어도 일측이 상기 인쇄회로기판에 구비되는 접지면과 연결되게 마련되는 그라운드 유닛을 포함하고,
상기 하우징은,
상기 복수 개의 커넥터 핀들을 에워싸고 일면이 개방된 박스 형상으로 마련되고, 상기 개방된 박스 형상의 상면과 하면을 각각 형성하는 상면판과 하면판;과 상기 개방된 박스 형상의 양 측면을 형성하는 제1 측면판과 제2 측면판; 및 상기 개방된 박스 형상의 후면을 형성하고 상기 복수 개의 커넥터 핀들이 통과하는 후면판을 포함하고,
상기 커넥터 핀과 상기 보호소자를 연결시키는 도전체가 상기 후면판과 상기 상면판에 걸쳐서 매립되어 있고,
상기 보호소자는,
상기 상면판에 형성되는 제1 장착홈에 끼워져 상기 상면판에 매립되어 있는 상기 그라운드 유닛에 접촉하는 제1 소자연결부;와 상기 상면판에 형성되는 제2 장착홈에 끼워져 상기 도전체에 접촉하는 제2 소자연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
제1항에 있어서,
상기 그라운드 유닛은 상기 상면판, 상기 하면판, 상기 제1 측면판 및 상기 제2 측면판 중 적어도 어느 하나에 매립된 동박층을 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
제2항에 있어서,
상기 동박층은 상기 하면판에 매립되어 있는 제1 동박층을 포함하고,
상기 그라운드 유닛은, 상기 제1 동박층으로부터 상기 하면판 아래로 연장되어 상기 인쇄회로기판의 접지면에 연결되도록 마련된 기판연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
삭제
제1항에 있어서,
상기 보호소자는 칩형 커패시터인 것을 특징으로 하는 커넥터.
제1항에 있어서,
상기 보호소자는 상기 상면판에 배치되되 상기 커넥터 핀들에 일대일 대응하는 개수만큼 복수 개가 구비되는 것을 특징으로 하는 커넥터.
제1항에 있어서,
상기 후면판은 상기 복수 개의 커넥터 핀들이 통과하는 핀홀들을 구비하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
삭제
제7항에 있어서,
상기 도전체는 상기 커넥터 핀에 탄성 접촉하도록 상기 핀홀 내에서 벤딩된 형태로 마련되는 콘택부를 구비한 것을 특징으로 하는 커넥터.
제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제7항 및 제9항 중 어느 한 항에 따른 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 BMS 회로기판.
제10항에 따른 BMS 회로기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.