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KR20070112294A - 커넥터 장치 - Google Patents

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KR20070112294A
KR20070112294A KR1020077024026A KR20077024026A KR20070112294A KR 20070112294 A KR20070112294 A KR 20070112294A KR 1020077024026 A KR1020077024026 A KR 1020077024026A KR 20077024026 A KR20077024026 A KR 20077024026A KR 20070112294 A KR20070112294 A KR 20070112294A
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KR
South Korea
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circuit board
connector
signal pin
holes
connector system
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020077024026A
Other languages
English (en)
Inventor
로버트 제이. 쉐러
제롬 피. 다틸로
프랭크 제이. 커즈
Original Assignee
쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 filed Critical 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

본 발명의 커넥터 시스템은 기판을 통해 연장하는 복수의 홀(36)을 갖는 회로 기판(30)을 포함한다. 각각이 전방 벽(110)을 갖는 제1 및 제2 커넥터 본체(102)는 회로 기판의 제1 및 제2 측면에 각각 위치된다. 커넥터 본체의 전방 벽은 회로 기판 홀과 정렬되는 복수의 신호 핀 개방부(116)를 갖는다. 복수의 신호 핀(104)은 제1 및 제2 커넥터 본체의 신호 핀 개방부를 통해 또 회로 기판 홀을 통해 연장한다. 적어도 하나의 회로 기판 홀의 벽이 홀을 통해 연장하는 신호 핀으로부터 떨어져 이격되도록 복수의 회로 기판 홀 중 적어도 하나는 홀을 통해 연장하는 신호 핀의 직경보다 큰 직경을 갖는다.
커넥터 시스템, 신호 핀, 개방부, 홀, 회로 기판

Description

커넥터 장치 {CONNECTOR APPARATUS}
본 발명은 전기 커넥터에 관한 것이고, 더 구체적으로는 인쇄 회로 기판에 부착하기 위한 고속 전기 커넥터에 관한 것이다.
고주파 신호 및 전류를 운반하는 도전체는 고주파 신호 및 전류를 운반하는 다른 도전체에 근접하게 놓일 때 간섭 및 혼선 상태에 놓인다. 간섭 및 혼선은 신호 수신의 오류 및 신호 저하를 가져올 수 있다. 동축 및 차폐 케이블은 전송점으로부터 수신점으로 신호를 운반할 수 있고, 차폐 또는 동축 케이블에서 운반된 신호가 근접한 다른 차폐 또는 동축 케이블에 의해 운반된 신호와 간섭될 가능성을 감소시킨다. 그러나, 연결점에서, 도전체는 종종 차폐되지 않는다. 차폐의 손실은 연결점 부근의 신호들 사이에 간섭 및 혼선을 불러온다. 매우 작은 공간에 수많은 연결이 이루어져야 하기 때문에 연결점에서 개개의 차폐 와이어 및 케이블을 사용하는 것은 바람직하지 않다. 이러한 환경에서는, 다중 차폐 도전 통로를 내장한 두 부분의 고속 배면 전기 커넥터(two-part high-speed backplane electrical connectors)가 사용된다. 예를 들어, 국제 전기 기술 위원회의 명세서 IEC 제1076-4-101호는 인쇄 회로 기판과 함께 사용하는 2mm 변수의 두 부분의 커넥터를 제시한다.
사용자가 개선된 성능을 이루기 위해 시스템을 수정하고 개선함에 따라, 문 제가 지속적으로 제기되었다. 특히, 많은 고주파 시스템에서, 도전체 중의 적은 비차폐 부분일지라도 도전체의 임피던스에 불연속을 야기하고, 간섭 및 혼선을 발생시키는 성능 손실을 나타나게 한다. 개선된 차폐 및 임피던스 제어를 제공하는 커넥터 시스템이 소망된다.
본원에 기재된 본 발명의 일 태양은 커넥터 시스템을 제공한다. 본 발명에 따른 일 실시예에서, 커넥터 시스템은 회로 기판의 제1 측면으로부터 제2 측면으로 연장하는 복수의 홀을 갖는 회로 기판을 포함한다. 전방 벽을 갖는 제1 커넥터 본체는 회로 기판의 제1 측면에 위치되고, 전방 벽은 전방 벽을 통해 연장하는 복수의 신호 핀 개방부를 갖고, 신호 핀 개방부는 회로 기판 홀과 정렬된다. 전방 벽을 갖는 제2 커넥터 본체는 회로 기판의 제2 측면에 위치되고, 전방 벽은 전방 벽을 통해 연장하는 복수의 신호 핀 개방부를 갖고, 신호 핀 개방부는 회로 기판 홀과 정렬된다. 복수의 신호 핀은 제1 및 제2 커넥터 본체의 신호 핀 개방부를 통해 또 회로 기판 홀을 통해 연장한다. 복수의 회로 기판 홀 중 적어도 하나는 이 홀을 통해 연장하는 신호 핀의 직경보다 큰 직경을 가져서, 적어도 하나의 회로 기판 홀의 벽이 이 홀을 통해 연장하는 신호 핀으로부터 떨어져 이격된다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 커넥터 시스템은 회로 기판을 통해 연장하는 복수의 홀을 갖는 회로 기판을 포함하고, 상기 홀은 전기 도전성 벽을 갖는다. 커넥터 본체는 회로 기판에 부착되고 복수의 신호 핀 개방부 및 복수의 차폐 블레이드 개방부를 갖고, 신호 핀 개방부는 회로 기판 홀과 정렬된다. 복수의 신호 핀은 커넥터 본체의 복수의 신호 핀 개방부에 보유되고 회로 기판 홀을 통해 연장한다. 복수의 차폐 블레이드는 커넥터 본체의 복수의 차폐 블레이드 개방부에 보유된다. 복수의 차폐 블레이드 각각은 차폐 블레이드의 제1 단부에 복수의 신호 핀 중 대응하는 하나와 인접하게 배치되는 대체로 직각인 차폐부를 갖는다. 회로 기판 홀은 전기 도전성 벽이 홀을 통해 연장하는 신호 핀으로부터 떨어져 이격되도록 크기가 결정된다.
본원에 기재된 본 발명의 다른 태양은 커넥터 시스템을 회로 기판에 장착하는 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 일 실시예에서, 상기 방법은 회로 기판의 제1 측면으로부터 회로 기판의 제2 측면으로 연장하는 복수의 홀을 형성하는 단계를 포함한다. 제1 커넥터 본체는 회로 기판의 제1 측면에 부착되고, 복수의 신호 핀 개방부를 갖는 제1 커넥터 본체는 회로 기판 홀과 정렬된다. 제2 커넥터 본체는 제1 커넥터 본체와 대향인 회로 기판의 제2 측면에 부착되고, 복수의 신호 핀 개방부를 갖는 제2 커넥터 본체는 회로 기판과 정렬된다. 신호 핀은 제1 및 제2 헤더 본체의 신호 핀 개방부 및 정렬된 회로 기판 홀을 통해 통과되고, 회로 기판 홀은 회로 기판 홀의 벽이 신호 핀으로부터 떨어져 이격되도록 크기가 결정된다.
도1은 본 발명에 따른 커넥터 시스템의 일 실시예의 부분 분해 사시도이다.
도2는 도1의 커넥터 시스템의 헤더 커넥터의 전방 벽의 단면도로서, 각각의 신호 핀 주위에 동축 차폐를 형성하는 차폐 블레이드의 직각부에 의해 둘러싸인 신호 핀을 도시한다.
도3은 도1의 선 3-3을 따라 취해진 커넥터 시스템의 부분 단면도로서, 인쇄 회로 기판의 양 측면의 헤더 커넥터로 부분적으로 삽입된 두 개의 소켓 커넥터를 도시한다.
도4는 도3의 선 4-4를 따라 취해진 단면도로서, 차폐 블레이드의 엇갈린 미부를 도시한다.
도5는 인쇄 회로 기판의 양 측면에서 서로에 대해 직각으로 장착된 커넥터 시스템의 헤더를 도시한 사시도이다.
도6A 내지 도6F는 본 발명에 따라 인쇄 회로 기판을 통해 연장하는 신호 핀의 복수의 실시예의 개략적 단면도이다.
상세하게 후술되는 양호한 실시예에서는, 본원의 일부를 형성하고 본 발명이 실시될 수 있는 구체적인 실시예를 예시한 첨부 도면이 참조된다. 다른 실시예가 사용될 수 있고, 구조적 또는 논리적 변경이 본 발명의 범주 내에서 이루어질 수 있다. 후술되는 상세한 기재는 제한되지 않고, 본 발명의 범주는 첨부되는 청구항에 의해 한정된다.
도1 및 도2는 본 발명에 따른 커넥터 시스템(20)의 일 실시예를 도시한다. 커넥터 시스템(20)은 인쇄 회로 기판(30)과, 인쇄 회로 기판(30)의 제1 측면(32)에의 제1 헤더 커넥터(100a)와, 인쇄 회로 기판(30)의 제2 측면(34)에의 제2 헤더 커넥터(100b)를 포함한다. 제1 및 제2 헤더 커넥터(100a, 100b)는 인쇄 회로 기판(30)에 부착되도록 구성되고, 인쇄 회로 기판(30)의 양 측면(32, 34)에 등을 맞 대고 위치된다. 또한 제1 및 제2 헤더 커넥터(100a, 100b)는 각각 정합 소켓 커넥터에 연결되도록 구성된다(도3). 예를 들어, 소켓 커넥터는 케이블[소켓 커넥터(200a)] 또는 다른 인쇄 회로 기판[소켓 커넥터(200b)]에 연결되도록 구성될 수 있다.
각각의 헤더 커넥터(100a, 100b)는 복수의 신호 핀(104) 및 복수의 차폐 블레이드(106)를 수용하기 위해 구성된 커넥터 본체(102)를 포함한다. 또한 커넥터 본체(102)는 선택적인 접지 핀(108)을 수용하도록 구성될 수 있다. 신호 핀(104)은 직선 핀이고, 가압 끼움에 의해 커넥터 본체(102) 내에 보유된다. 일 실시예에서, 적어도 두 개 이상의 차폐 블레이드(106)가 재료의 연속 스트립으로부터 형성된다. 일 실시예에서, 접지 핀(108)은 길이를 제외하고는 사실상 신호 핀(104)과 동일하다. 다른 실시예에서, 접지 핀(108)은 인쇄 회로 기판(30)에 가압 끼움에 의해 보유되도록 구성된다.
각각의 헤더 케넉터(100a, 100b)의 커넥터 본체(102)는 전방 벽(110) 및 전방 벽으로부터 직각으로 돌출한 측방 연장 측벽(112, 114)을 포함한다. 전방 벽(110)은 복수의 신호 핀 수용 개방부(116)와, 복수의 차폐 블레이드 수용 개방부(118), 및 복수의 접지 핀 수용 개방부(120)를 포함하며, 이들 모두는 전방 벽(110)의 내부면(122)과 외부면(124) 사이에서 연장한다. 일 실시예에서, 복수의 차폐 블레이드 수용 개방부(118)는 차폐 블레이드(106)의 단면과 정합하는 대체로 직각인 단면을 갖도록 형성된다. 일 실시예에서, 개방부(116, 118, 120)는 핀(104, 108) 및 차폐 블레이드(106)의 삽입을 돕기 위해 내부면(122)과 외부 면(124) 중의 어느 하나 또는 양자 모두에 모따기 인입부를 포함한다. 개방부(116, 118, 120)는 특정 용도의 요구에 따라 가입 끼움 또는 미끄럼 끼움의 방식으로 신호 핀(104), 차폐 블레이드(106), 및 접지 핀(108)을 수용할 수 있는 크기를 갖는다. 일부 실시예에서, 핀(104, 108)은 하나의 헤더 커넥터(100a)에 가압 끼움으로 보유되고, 나머지 헤더 커넥터(100b)에 미끄럼 끼움으로 보유된다.
헤더 커넥터(100a, 100b)가 인쇄 회로 기판(30)의 양 측면(32, 34)에 장착될 때, 각각의 신호 핀 수용 개방부(116)는 인쇄 회로 기판(30)을 통해 연장하는 대응 신호 핀 홀(36)과 정렬된다. 하기에 더 상세하게 기술되는 바와 같이, 신호 핀 홀(36)의 일부 또는 전체는 홀을 통해 연장하는 관련된 신호 핀(104)의 직경보다 큰 직경을 갖는다. 일 실시예에서, 헤더 커넥터(110a, 100b)의 각각의 신호 핀 수용 개방부(116)는 대응 신호 핀 홀(36)과 동축으로 정렬된다. 신호 핀(104)은 헤더 커넥터(100a, 100b)의 대응 신호 핀 수용 개방부(116)에 삽입되도록 구성되며, 신호 핀(104)은 제1 헤더 커넥터(100a), 인쇄 회로 기판(30)의 신호 핀 홀(36), 및 제2 헤더 커넥터(100b)를 통해 연속해서 연장가능하도록 충분한 길이를 가져서 인쇄 회로 기판(30)의 두 측면에서 신호 핀(104) 어레이를 형성한다. 따라서 각각의 신호 핀(104)은 제1 헤더 커넥터(100a)의 전방 벽(110) 위로 연장하는 제1 단부(152)와, 제2 헤더 커넥터(100b)의 전방 벽(110) 위로 연장하는 제2 단부(154)를 포함한다. 일 실시예에서는, 소켓 커넥터(200)가 헤더 커넥터(100a, 100b) 중 적어도 하나에 삽입될 때, 신호 핀(104) 어레이가 정합 소켓 커넥터(200)의 핀 삽입 창(230) 어레이에 수용되도록 구성된다(도3).
복수의 차폐 블레이드(106)는 대체로 직각인 복수의 차폐 블레이드 수용 개방부(118)에 삽입되도록 구성된 대체로 직각인 차폐부(128)를 포함하도록 형성된다. 각각의 복수의 차폐 블레이드(106)의 대체로 직각인 차폐부(128)는 사실상 직각의 제1 레그부(130) 및 제2 레그부(132)를 포함한다. 각각의 차폐 블레이드(106)는 제1 단부(162) 및 제2 단부(164)를 포함한다. 일 실시예에서, 차폐 블레이드(106)가 커넥터 본체(102)로 삽입될 때, 차폐 블레이드(106)의 제1 단부(162)는 신호 핀(104)과 인접한 헤더 커넥터(100a, 100b)의 전방 벽(110)의 내부면(122)의 평면으로 연장해서 제1 단부(162)가 내부면(122)과 사실상 동일 평면에 있게 된다. 다른 실시예에서, 도1 및 도3의 점선(107)으로 도시되는 바와 같이, 차폐 블레이드(106)가 커넥터 본체(102)로 삽입될 때, 차폐 블레이드(106)의 제1 단부(162)는 차폐된 소켓 커넥터에 연결하기 위해 헤더 커넥터(100a, 100b)의 전방 벽(110)의 내부면(122)의 평면 위로 연장한다. 후술하는 실시예에서, 정합 소켓 커넥터(200)는 연장된 차폐 블레이드(107)를 수용하기 위해 릴리프 영역을 가질 수 있다.
차폐 블레이드(106)의 각각의 스트립은 인쇄 회로 기판(30)의 대응 접지 홀(38)에 삽입하기 위해 구성된 적어도 하나의 차폐 미부(148)를 포함한다. 신호 핀(104) 및 차폐 블레이드(106)가 커넥터 본체(102)의 전방 벽(110)에 삽입될 때, 차폐 미부(148)는 전방 벽(110)의 외부면(124)으로부터 외향으로 연장한다. 헤더(100a, 100b)의 차폐 미부(148)는 인쇄 회로 기판(30)의 접지 홀(38)로 가압 끼움 되거나 접지 홀에 납땜될 수 있다. 대안적으로, 차폐 미부(148)는 인쇄 회로 기판(30)에 장착되는 표면이 될 수 있다. 일 실시예에서, 차폐 블레이드(106)의 차폐 미부(148)는 인쇄 회로 기판(30) 내의 접지 평면(40)에 전기적으로 연결된다. 일 실시예에서 차폐 블레이드(106)는 공통 접지된다. 다른 실시예에서, 차폐 블레이드(106)는 공통 접지되지 않는다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 신호 핀(104)은 접지 평면(40)과 전기적으로 연결되고 접지 평면(40)에 의하여 적어도 하나의 차폐 블레이드(106)와 공통 접지된다.
차폐 미부(148)의 수는 차폐 블레이드(106)의 수와 동일하거나 차폐 블레이드(106)의 수와 다를 수 있다. 일 실시예에서, 차폐 블레이드(106)의 각각의 스트립은 모든 두 개의 차폐 블레이드(106)에 대해 하나의 차폐 미부(148)를 갖춘 복수의 차폐 미부(148)를 갖고, 상기 차폐 미부(148)는 차폐 블레이드(106)의 스트립을 따라 교호적인 차폐 블레이드(106)와 엇갈려서 정렬된다. 다른 실시예에서, 차폐 블레이드(106)에 대한 다른 비율의 차폐 미부(148)가 차폐 블레이드(106)의 스트립 길이를 따라 균일하게 또는 균일하지 않게 이격된 차폐 미부(148)로 제공될 수 있다. 차폐 블레이드(106)의 엇갈린 차폐 미부(148)를 갖는 실시예는, 엇갈린 차폐 미부(148)가 대향 헤더 커넥터(100a, 100b)의 차폐 미부(148)들 사이에서 간섭 없이 헤더 커넥터(100a, 100b)의 등을 맞댄 장착을 허용하게 하기 때문에, 인쇄 회로 기판(30)의 헤더 커넥터(100a, 100b)의 등을 맞댄 장착에 특히 유용하다(도4). 일 실시예에서, 특정 용도에서 원한다면, 차폐 미부(148)가 균일하게 이격된 매트릭스로 위치되어, 등을 맞대고 장착된 헤더 커넥터(100a, 100b)가 서로 직각으로 장착될 수 있다(도5).
도2에 잘 도시된 바와 같이, 차폐 블레이드(106)의 대체로 직각인 차폐부(128)가 사실상 신호 핀(104)을 둘러싸도록 신호 핀 수용 개방부(116) 및 차폐 블레이드 수용 개방부(118)가 커넥터 본체(102)의 전방 벽(100)에 대칭으로 배열되어서, 복수의 신호 핀(104) 각각의 주위에 동축 차폐가 형성된다. 복수의 대체로 직각인 차폐 블레이드 수용 개방부(118) 각각은 제1 및 제2 협소 목부(140, 142)에 의해 제1 및 제2 단부(136, 138)에 결합되는 중심부(134)를 포함한다. 제1 및 제2 협소 목부(140, 142)는 커넥터 본체(102) 내의 제 위치에 차폐 블레이드(106)를 유지시키기 위해 차폐 블레이드(106)의 제1 레그부(130) 및 제2 레그부(132)와 마찰 결합하도록 치수 결정된다. 복수의 대체로 직각인 개방부(118) 각각의 중심부(134) 및 제1 단부(136)와 제2 단부(138)는 차폐 블레이드(106)의 대체로 직각인 차폐부(128)를 둘러싼 공기 갭(144)을 제공하도록 형성된다. 공기 갭(144)의 형상 및 치수와, 직각 차폐부(128)의 형상, 치수 및 재료와, 공기 갭(144)을 둘러싼 커넥터 본체(102)의 형상, 치수 및 재료는 헤더 커넥터(100a, 100b)를 조정하여 특정 임피던스(예를 들어, 50Ω)와 정합하도록 구성된다. 직각 차폐 블레이드(106)의 구성은 재료의 사용을 절약하면서 연속 스트립으로 대량 생산하기에 적합하다.
도6A에 도시된 일 실시예에서, 인쇄 회로 기판(30)의 적어도 하나의 신호 핀 홀(36)은 신호 핀 홀(36)의 벽(37)이 신호 핀 홀(36)을 통과해서 관련 신호 핀(104)으로부터 이격되도록 치수 결정된다. 즉, 신호 핀(104)과 신호 핀 각각의 신호 핀 홀(36)의 벽(37) 사이에 공기 갭(42)이 제공된다. 다른 실시예에서, 복수의 신호 핀(104) 각각과 결합되는 신호 핀 홀(36)은 홀(36)의 벽(37)이 관련 신호 핀(104)으로부터 이격되도록 치수 결정된다. 신호 핀 홀(36)의 형상 및 치수와 신호 핀 홀을 통해 연장하는 신호 핀(104)의 형상 및 치수는 인쇄 회로 기판(30)의 제1 측면(32)과 제2 측면(34) 사이의 커넥터 시스템(20)의 임피던스를 조정하도록 선택되고, 이로인해 인쇄 회로 기판(30)의 제1 측면(32) 및 제2 측면(34)의 임피던스와 정합되도록 한다. 예를 들어, 신호 핀 홀(36) 및 신호 핀(104)의 치수[즉, 벽(37)과 신호 핀(104) 사이의 공기 갭의 크기]는 인쇄 회로 기판(30)의 제1 측면(32)과 제2 측면(34) 사이의 시스템의 임피던스가 헤더 커넥터(100a, 100b)의 임피던스(예를 들어, 50Ω)와 정합되도록 선택될 수 있다.
도6B에 도시된 일 실시예에서, 신호 핀 홀(36)의 벽(37)은 벽(37)을 도전성 재료(44)로 도금함으로 전기 도전성을 갖도록 제조한다. 일 실시예에서, 전기 도전성 벽(37)은 회로 기판(30)의 공통 접지부에 전기적으로 연결된다. 일 실시예에서, 공통 접지부는 인쇄 회로 기판(30) 내에 접지 평면(40)을 포함한다. 벽(37)이 전기 도전성일 때, 공기가 아닌 유전 재료가 벽(37)과 벽을 통해 연장하는 신호 핀(104) 사이에 위치될 수 있다. 도6C에 도시된 일 실시예에서, 유전 재료는 회로 기판 홀(36)의 벽(37)의 도전성 재료(44)를 커버하는 유전 코팅(46)을 포함한다. 도6D에 도시된 다른 실시예에서, 유전 재료는 신호 핀(104)의 유전 코팅(48)을 포함한다. 도6E에 도시된 또 다른 실시예에서, 유전 재료는 유전 슬리브(50)를 포함한다. 유전 슬리브(50)는 신호 핀(104) 주위로 미끄럼 끼움될 수 있고, 또는 신호 핀 홀(36) 내로 미끄럼 끼움될 수 있다. 유전 슬리브(50)는 신호 핀(104)과 도전성 벽(37) 사이 공간의 전체를 혹은 단지 일 부분을 점유할 수 있다. 도6A 내지 도6E에서는 신호 핀(104)이 직사각형 단면 모양을 갖는 것처럼 도시되었지만, 신호 핀(104)은 원을 포함하여 다른 단면 모양을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 연장된 타원 모양의 신호 핀 홀(36')이 형성되도록 두 개의 인접한 신호 핀 홀(36)이 합체된다(도6F). 두 개의 신호 핀(104)은 타원 모양의 신호 핀 홀(36')을 통해 연장해서 차동 쌍 신호 능력을 생성한다. 도6A 내지 도6E에 연관하여 도시된 바와 같이, 다양한 실시예에서 타원 모양의 신호 핀 홀(36')의 벽(27)은 전기 도전성 재료로 커버됨으로 전기 도전성을 갖도록 제조될 수 있고, 유전 코팅은 벽(37)이나 신호 핀(104)에 적용될 수 있으며, 또는 유전 슬리브는 신호 핀(104)과 타원 모양의 신호 핀 홀(36')의 도전성 벽(37) 사이의 전체 공간 혹은 단지 일부분의 공간을 점유하도록 위치될 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 접지 핀(108)은 헤더 커넥터(100)의 전방 벽(110)의 복수의 접지 핀 수용 개방부(120)에 삽입되도록 구성된다. 도3에 도시된 바와 같이 소켓 커넥터(200a, 200b)가 헤더 커넥터(100)로 삽입될 때, 복수의 접지 핀(108)은 소켓 커넥터(200a, 200b)의 대응 접지 구조의 접촉 아암(296)과 결합하도록 구성된다. 각각의 접지 핀(108)은 헤더 커넥터(100a)의 전방 벽(110) 위로 연장하는 제1 단부(172)와, 제1 단부(172)로부터 떨어져 이격되고 접지 평면(40)과의 전기적인 접합이 선택적으로 제공되는 인쇄 회로 기판(30)의 접지 홀(38)을 통해 삽입되도록 구성된 제2 단부(174)를 포함한다. 소켓 커넥터(200a, 200b)가 접지 접촉을 포함하지 않거나 요구하지 않으면, 접지 핀(108)은 헤더(100a, 100b)로부터 생략될 수 있다.
소켓 커넥터(200a, 200b)는 인쇄 회로 기판에 연결되도록 구성된 커넥터[소켓 커넥터(200b)] 또는 케이블 커넥터[소켓 커넥터(200a)] 등의 임의의 다양한 커넥터 형태일 수 있다. 본 발명에 따른 일 실시예에서, 소켓 커넥터(200a, 200b)는 산업 표준 IEC 제61076-4-101호에 따른 하드 메트릭 커넥터(hard metric connectors)이다. 다른 실시예에서, 소켓 커넥터(200a, 200b)는 CompactPCI® 또는 FutureBus® 산업 표준에 따른 하드 메트릭 커넥터이다. 각각의 실시예에서, 소켓 커넥터(200a, 200b)는 헤더 커넥터(100a, 100b)의 신호 핀(104) 어레이와 전기적으로 접촉하기 위한 복수의 신호 접촉부(210) 및 복수의 신호 접촉부(210)와 결합되는 적어도 하나의 차폐 요소(212)를 포함한다. 일 실시예에서, 소켓 커넥터(200a, 200b)의 적어도 하나의 차폐 요소(212)는 복수의 신호 접촉부(210)와 결합되는 복수의 스트립 선 차폐 요소를 포함한다. 인쇄 회로 기판과 정합하도록 구성될 때, 소켓 커넥터(200b)는 인쇄 회로 기판의 홀로 가압 끼움되거나 남땜될 수 있는 차폐 미부(276) 및 신호 미부(206)를 구비할 수 있다. 다른 실시예에서, 핀 미부(206) 및 차폐 미부(276)는 인쇄 회로 기판에 표면 장착된다.
도3은 각각의 소켓 커넥터(200b, 200a)를 갖춘 헤더 커넥터(100a, 100b)의 조립체를 도시한다. 안내 슬롯(150) 또는 안내 핀(도시되지 않음)과 같은 외부 안내 수단이 소켓 커넥터(200b, 200a)의 헤더 커넥터(100a, 100b)로의 삽입 안내를 위해 헤더 커넥터(100a, 100b)의 양 측면에 제공될 수 있어서, 신호 핀(104)이 소켓 커넥터(200b, 200a)의 정합 리셉터클 접합부(204)로 삽입되기 전에 소켓 커넥터(200b, 200a)의 핀 삽입 창(230) 어레이가 헤더 커넥터(100a, 100b)의 신호 핀(104) 어레이와 정렬된다. 소켓 커넥터(200b, 200a)가 헤더 커넥터(100a, 100b)로 삽입됨에 따라, 헤더 커넥터(100a, 100b)의 신호 핀(104)이 소켓 커넥터(200b, 200a)의 신호 접촉부(210)와 전기적으로 접촉한다. (예를 들어, 차폐 블레이드(106)가 내부면(122) 위로 연장하거나 연장하지 않는) 차폐 블레이드(106)의 구성에 따라, 헤더 커넥터(100a, 100b)의 차폐 블레이드(106)는 소켓 커넥터(200b, 200a)의 차폐 요소(212)와 전기적으로 접합하거나, 접합하지 않는다. 일 실시예에서, 헤더 커넥터(100a, 100b)의 복수의 차폐 블레이드(106) 및 소켓 커넥터(200b, 200a)의 적어도 하나의 차폐 요소(212)는 헤더 커넥터(100a, 100b)와 소켓 커넥터(200b, 100a)가 정합된 상태에 있을 때, 전기적으로 접촉하지 않는다. 다른 실시예에서는, 헤더 커넥터(100a, 100b)의 차폐 블레이드(106)와 소켓 커넥터(200b, 200a)의 적어도 하나의 차폐 요소(212) 사이의 전기 접촉이 제공된다. 제공되면, 헤더 커넥터(100a, 100b)의 접지 핀(108)은 소켓 커넥터(200b, 200a)의 대응 접촉 아암(296) 또는 유사 구조와 접촉한다.
인쇄 회로 기판(30)을 통과할 때 신호 통로의 임피던스를 제어함으로 제공되는 개선된 전기적 성능에 추가해서, 본원에 개시된 연결 시스템(20)은 다른 이점, 특히 헤더 커넥터(100a, 100b)의 조립 및 인쇄 회로 기판(30)에의 부착에의 이점을 제공한다. 일 실시예에서, 차폐 블레이드(106)는 헤더 커넥터(100a, 100b)의 커넥터 본체(102)로 가장 먼저 삽입되고, 핀(104, 108)이 없는 제1 및 제2 헤더 커넥터(100a, 100b)는 차폐 미부(148)에 의하여 인쇄 회로 기판(30)과 정렬되어 고정된다. 그 후 커넥터 본체(102)의 개방부(116, 120)는 핀(104, 108)에 대한 삽입 안 내부 및 정리부로서 사용되어, 조립되는 동안 핀(104, 108)이 짧게되거나 손상될 가능성을 감소시킨다.
다른 실시예에서, 차폐 블레이드(106)는 제1 헤더 커넥터(100a) 및 제2 헤더 커넥터(100b)의 커넥터 본체(102)로 삽입된다. 핀(104, 108)은 인쇄 회로 기판(30)에 부착되기 전에 제1 헤더 커넥터(100a)의 커넥터 본체(102)로만 삽입되어, 가압 끼움으로 보유된다. 제1 헤더 커넥터(100a)로부터 연장하는 차폐 미부(148) 및 핀(104, 108)은 인쇄 회로 기판(30)의 각각의 대응 개방부(36, 38)에 삽입되고, 제1 헤더 커넥터(100a)는 차폐 미부(148)에 의하여 인쇄 회로 기판(30)의 제1 측면(32)에 고정된다. 그 후 제2 헤더 커넥터(100b)는 인쇄 회로 기판(30)의 대향 측면(34)의 핀(104, 108) 위로 설치된다. 결과적으로, 제2 헤더 커넥터(100b)는 차폐 미부(148)에 의하여 인쇄 회로 기판(30)에 고정된다.
다른 실시예에서, 차폐 블레이드(106)는 제1 헤더 커넥터(100a) 및 제2 헤더 커넥터(100b)의 커넥터 본체(102)로 삽입된다. 또한 인쇄 회로 기판(30)에 부착되기 전에, 핀(104, 108)은 제1 헤더 커넥터(100a)의 커넥터 본체(102)로 삽입되어, 가압 끼움으로 보유된다. [차폐 블레이드(106)를 갖춘] 제2 헤더 커넥터(100b)는 인쇄 회로 기판(30)의 제2 측면(34)에 부착된다. 그 후 제1 헤더 커넥터(100a)로부터 연장하는 차폐 미부(148) 및 핀(104, 108)은 인쇄 회로 기판(30)의 제1 측면(32)으로부터 각각의 대응 개방부(36, 38)로 삽입되고, 제2 헤더 커넥터(100b)의 대응 개방부(116, 120)를 통해 안내된다. 그 후 제1 헤더 커넥터(100a)는 차폐 미부(148)에 의해 인쇄 회로 기판(30)의 제1 측면(32)에 고정된다.
각각의 실시예에서, 개방부(116, 118, 120)를 위한 모따기 인입부는 핀(104, 108) 및 차폐 블레이드가 삽입되는 것을 돕기 위해 전방 벽(110)의 내부면(122)과 외부면(124) 중의 하나 또는 양자 모두에 제공될 수 있다. 외부면(124)의 개방부(116, 120)를 위한 모따기 인입부는 회로 기판(30)을 통과할 때 핀(104, 108)을 포획하는데 특히 유용하다.
헤더 커넥터(100a, 100b) 및 소켓 커넥터(200a, 200b)의 모든 플라스틱 부분은 의도된 용도를 위해 소정의 기계적 전기적 특성을 갖는 액정 고분자("LCP")와 같은, 적합한 열가소성 재료로부터 성형된다. 도전성 금속 부분은 다른 적합한 재료가 당업자에 의해 인지될 수 있음에도, 예를 들어, 도금된 구리 합금 재료로 제조된다. 커넥터의 재료, 형상 및 치수 모두는 부품 전체에 걸쳐 특정 임피던스를 유지하도록 설계된다.
특정 실시예가 양호한 실시예의 개시 목적으로 여기에 도시되고 개시되었지만, 통상의 당업자는 본 발명의 범주 내에서 도시되고 개시된 특정 실시예를 대신해서 동일한 목적을 이룰 수 있는 다양한 대체물 및/또는 등가물을 인지할 수 있을 것이다. 기계 분야, 전기 기계 분야, 및 전기 분야에서의 당업자는 본 발명이 매우 다양한 실시예로 실행될 수 있다는 것을 용이하게 인지할 것이다. 본원은 전술된 실시예의 임의의 개조나 변형도 포함하는 것으로 의도된다. 그러므로, 본 발명은 청구항 및 이의 등가물에 의해서만 제한되는 것으로 명백하게 의도된다.

Claims (34)

  1. 회로 기판의 제1 측면으로부터 제2 측면으로 연장하는 복수의 홀을 갖는 회로 기판과,
    전방 벽을 통해 연장하여 회로 기판 홀과 정렬되는 복수의 신호 핀 개방부를 갖고 상기 회로 기판의 제1 측면에 위치되는 전방 벽을 갖는 제1 커넥터 본체와,
    전방 벽를 통해 연장하여 회로 기판 홀과 정렬되는 복수의 신호 핀 개방부를 갖고 상기 회로 기판의 제2 측면에 위치되는 전방 벽을 갖는 제2 커넥터 본체와,
    상기 제1 및 제2 커넥터 본체의 신호 핀 개방부를 통해 또 회로 기판 홀을 통해 연장하는 복수의 신호 핀을 포함하고,
    복수의 회로 기판 홀 중 적어도 하나는 이 홀을 통해 연장하는 신호 핀의 직경보다 큰 직경을 가져서, 적어도 하나의 회로 기판 홀의 벽이 이 홀을 통해 연장하는 신호 핀으로부터 떨어져 이격되는 커넥터 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 회로 기판 홀의 직경은 회로 기판의 제1 및 제2 측면 사이의 임피던스가 회로 기판의 제1 및 제2 측면상의 임피던스와 실질적으로 정합되도록 선택되는 커넥터 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 회로 기판 홀의 벽은 전기 도전성인 커넥터 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 회로 기판 홀의 전기 도전성 벽과 회로 기판 홀을 통해 연장하는 신호 핀 사이에 위치되는 유전 재료를 더 포함하는 커넥터 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 유전 재료는 공기인 커넥터 시스템.
  6. 제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 회로 기판 홀의 전기 도전성 벽과 회로 기판 홀을 통해 연장하는 신호 핀 사이에 위치되는 상기 유전 재료는 상기 적어도 하나의 회로 기판 홀의 벽상의 유전 코팅을 포함하는 커넥터 시스템.
  7. 제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 회로 기판 홀의 전기 도전성 벽과 회로 기판 홀을 통해 연장하는 신호 핀 사이에 위치되는 상기 유전 재료는 상기 신호 핀상의 유전 코팅을 포함하는 커넥터 시스템.
  8. 제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 회로 기판 홀의 전기 도전성 벽과 회로 기판 홀을 통해 연장하는 신호 핀 사이에 위치되는 상기 유전 재료는 신호 핀을 둘러싸는 유전 슬리브를 포함하는 커넥터 시스템.
  9. 제3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 회로 기판 홀의 전기 도전성 벽은 회로 기판의 공통 접지부에 전기적으로 연결되는 커넥터 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 제1 커넥터 본체 및 제2 커넥터 본체 중 적어도 하나에서 복수의 신호 핀과 결합되는 복수의 차폐 블레이드를 더 포함하는 커넥터 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 복수의 차폐 블레이드는 회로 기판의 공통 접지부에 전기적으로 연결되는 커넥터 시스템.
  12. 제10항에 있어서, 상기 복수의 차폐 블레이드 각각은 복수의 신호 핀 중 대응하는 하나와 인접하게 배치되도록 구성된 대체로 직각인 차폐부를 포함하는 커넥터 시스템.
  13. 제10항에 있어서, 상기 차폐 블레이드 중 적어도 일부는 재료의 연속적인 스트립으로 형성되는 커넥터 시스템.
  14. 제9항에 있어서, 복수의 신호 핀 중 적어도 하나는 회로 기판의 공통 접지부에 연결되는 커넥터 시스템.
  15. 제1항에 있어서, 제1 및 제2 커넥터 본체 중 적어도 하나와 정합하도록 구성된 소켓 커넥터를 더 포함하는 커넥터 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 소켓 커넥터는 회로 기판과 연결되도록 구성되는 커넥터 시스템.
  17. 제15항에 있어서, 상기 소켓 커넥터는 케이블 커넥터인 커넥터 시스템.
  18. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 커넥터 본체 각각은 종방향 배향을 갖고, 상기 종방향 배향의 제1 커넥터 본체는 종방향 배향의 제2 커넥터 본체와 직각인 커넥터 시스템.
  19. 제1항에 있어서, 상기 복수의 회로 기판 홀 중 적어도 하나는 회로 기판 홀을 통해 연장하는 두 개의 신호 핀을 갖는 커넥터 시스템.
  20. 제1항에 있어서, 상기 신호 핀은 제1 및 제2 커넥터 본체 중 적어도 하나의 신호 핀 개방부 내에 가압 끼움에 의해 보유되는 커넥터 시스템.
  21. 제1항에 있어서, 상기 신호 핀은 제1 및 제2 커넥터 본체 중 적어도 하나의 신호 핀 개방부 내에 미끄럼 끼움에 의해 보유되는 커넥터 시스템.
  22. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 커넥터 본체의 신호 핀 개방부는 회로 기 판 홀과 동축으로 정렬되는 커넥터 시스템.
  23. 커넥터 시스템을 회로 기판에 장착하는 방법이며,
    회로 기판의 제1 측면으로부터 회로 기판의 제2 측면으로 연장하는 복수의 홀을 형성하는 단계와,
    회로 기판 홀과 정렬되는 복수의 신호 핀 개방부를 갖는 제1 커넥터 본체를 회로 기판의 제1 측면에 부착하는 단계와,
    회로 기판과 정렬되는 복수의 신호 핀 개방부를 갖는 제2 커넥터 본체를 상기 제1 커넥터 본체와 대향인 회로 기판의 제2 측면에 부착하는 단계와,
    제1 및 제2 헤더 본체의 신호 핀 개방부 및 정렬된 회로 기판 홀을 통해 신호 핀을 통과시키는 단계를 포함하고,
    상기 회로 기판 홀은 회로 기판 홀의 벽이 신호 핀으로부터 떨어져 이격되도록 크기가 결정되는 장착 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 회로 기판 홀의 벽을 전기 도전성 재료로 코팅하는 단계를 더 포함하고, 상기 회로 기판 홀은 회로 기판 홀의 벽의 전기 도전성 재료가 신호 핀으로부터 떨어져 이격되도록 크기가 결정되는 장착 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 회로 기판 홀의 벽의 도전성 재료를 회로 기판의 공통 접지부에 전기적으로 연결시키는 단계를 더 포함하는 장착 방법.
  26. 제23항에 있어서, 회로 기판의 제1 측면으로부터 회로 기판의 제2 측면까지 신호 핀을 임피던스 정합시키도록 회로 기판 홀의 크기를 결정하는 단계를 더 포함하는 장착 방법.
  27. 제24항에 있어서, 회로 기판 홀의 벽의 전기 도전성 재료와 회로 기판 홀 내의 신호 핀 사이에 공기가 아닌 유전 재료를 위치시키는 단계를 더 포함하는 장착 방법.
  28. 제23항에 있어서, 제1 및 제2 커넥터 본체 중 적어도 하나에 복수의 차폐 블레이드를 위치시키는 단계를 더 포함하고, 상기 복수의 차폐 블레이드 각각은 복수의 신호 핀들 중 대응하는 하나에 인접하게 배치되는 장착 방법.
  29. 제28항에 있어서, 회로 기판의 접지부에 복수의 차폐 블레이드 각각을 전기적으로 연결하는 단계를 더 포함하는 장착 방법.
  30. 회로 기판을 통해 연장하고 전기 도전성 벽을 갖는 복수의 홀을 구비한 회로 기판과,
    상기 회로 기판에 부착되고, 회로 기판 홀과 정렬되는 복수의 신호 핀 개방부 및 복수의 차폐 블레이드 개방부를 갖는 커넥터 본체와,
    상기 커넥터 본체의 복수의 신호 핀 개방부에 보유되고 회로 기판 홀을 통해 연장하는 복수의 신호 핀과,
    상기 커넥터 본체의 복수의 차폐 블레이드 개방부에 보유되는 복수의 차폐 블레이드를 포함하고,
    복수의 차폐 블레이드 각각은 차폐 블레이드의 제1 단부에 복수의 신호 핀 중 대응하는 하나와 인접하게 배치되는 대체로 직각인 차폐부를 갖고,
    상기 회로 기판 홀은 전기 도전성 벽이 홀을 통해 연장하는 신호 핀으로부터 떨어져 이격되도록 크기가 결정되는 커넥터 시스템.
  31. 제30항에 있어서, 상기 회로 기판 홀의 전기 도전성 벽 및 상기 복수의 차폐 블레이드는 공통 접지부에 전기적으로 연결되는 커넥터 시스템.
  32. 제30항에 있어서, 상기 회로 기판 홀의 치수는 상기 회로 기판을 통하는 임피던스가 회로 기판의 양 측면의 시스템의 임피던스와 사실상 정합되도록 선택되는 커넥터 시스템.
  33. 제30항에 있어서, 상기 복수의 차폐 블레이드의 대체로 직각인 차폐부는 상기 복수의 신호 핀 각각의 주위에 동축의 차폐를 형성하도록 복수의 신호 핀을 사실상 둘러싸는 커넥터 시스템.
  34. 제30항에 있어서, 상기 회로 기판 홀의 전기 도전성 벽과 회로 기판 홀을 통해 연장하는 대응 신호 핀 사이에 위치되는 유전 재료를 더 포함하는 커넥터 시스템.
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