KR100248032B1

KR100248032B1 - 인쇄 회로 기판용 모서리 커넥터

Info

Publication number: KR100248032B1
Application number: KR1019970032734A
Authority: KR
Inventors: 알. 프라트 그레고리; 이. 레그니어 켄트
Original assignee: 루이스 에이. 헥트; 몰렉스 인코포레이티드
Priority date: 1996-07-16
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 2000-03-15
Also published as: KR980012729A; CN1161860C; US5785556A; MY116929A; TW387631U; CN1175100A; SG54521A1; EP0820123A3; JPH10116663A; JP2934844B2; EP0820123A2

Abstract

푸시풀 모서리 카드 전기 커넥터는 모서리에 인접한 기판의 대향 측면들 상에서 접촉 패드들을 갖는 인쇄 회로 기판의 모서리를 수용하도록 되어 있다. 커넥터는 기판 수용면을 갖는 긴 유전체 하우징을 포함한다. 인쇄 회로 기판의 모서리를 수용하도록 하우징의 종축을 따라 기판 수용면에 긴 슬롯이 배치된다. 횡방향으로 이격된 다수 쌍의 단자 수용 공동은 슬롯의 대향 측면들 상에 배열되어 하우징의 길이방향으로 2개의 공동 열을 형성한다. 횡방향으로 이격된 공동의 쌍들은 하우징의 종축에 대해 직각으로 연장되는 횡방향 벽에 의해 분리된다. 다수의 단자들이 횡방향으로 이격된 공동 내에 수용된다. 단자는 인쇄 회로 기판의 대향 측면들 상의 접촉 패드와 결합하도록 쌍을 이룬다. 각각의 쌍 내의 하나의 단자는 횡방향으로 이격된 공동들 중 대응하는 공동 내에 배치된다.

Description

인쇄 회로 기판용 모서리 커넥터

본 발명은 전기 커넥터의 기술에 관한 것으로, 특히 인쇄 회로 기판용 고밀도 모서리 커넥터(edge connector)에 관한 것이다.

전자 산업에서 널리 사용되는 대중적인 형식의 전기 커넥터는 "모서리 카드" 커넥터라 불리는 것이다. 모서리 커넥터는 결합 모서리 및 상기 결합 모서리에 인접한 다수의 접촉 패드를 갖는 인쇄 회로 기판을 수용한다. 이러한 모서리 커넥터는 인쇄 회로 기판의 결합 모서리를 수용하는 긴 리셉터클(receptacle) 또는 슬롯이 형성된 긴 하우징을 구비한다. 다수의 단자들이 슬롯의 한 측면 또는 양 측면을 따라 이격되어 있어 기판의 결합 모서리에 인접한 접촉 패드와 결합하게 된다. 많은 적용에 있어서, 이러한 모서리 커넥터는 제2 인쇄 회로 기판 상에 장착된다. 결합하는 모서리 기판 또는 카드는 통상적으로 "도터" 기판이라 불리며, 커넥터가 장착되는 기판은 통상적으로 "마더" 기판이라 불린다.

전술된 특성의 모서리 커넥터에 의한 문제점들 중 하나는 고밀도 전자 회로에 대한 요구가 계속적으로 증가한다는 것에 있다. 이러한 커넥터의 단자는 플라스틱 등과 같은 유전체 재료로 제조된 하우징 내에 장착된다. 단자들이 계속적으로 소형화될 뿐만 아니라 하우징 내에서의 단자의 밀도도 더욱 더 커지고 있다. 단자들은 하우징과 일체로 된 유전체 격벽 또는 벽에 의해 분리되는 상태로 하우징의 슬롯을 따라 열을 이루어 장착된다.

모서리 커넥터에서 단자들의 밀도를 증가시키기 위하여, 커넥터를 2단식 커넥터(bi-level connector)로서 설계하는 것이 공지되었다. 이러한 2단식 커넥터에서, 단자에는 기판의 결합 모서리에 대하여 2개의 위치 또는 2개의 높이에서 도터 인쇄 회로 기판과 접촉하는 접촉부가 마련된다. 종종, 상이한 단자들이 커넥터 하우징의 카드 수용 슬롯의 길이를 따라 교번하는 배열로 되어 있으며, 슬롯의 대향 측면들을 따라 2개의 열을 이루고 있을 수 있다.

이상에서 개관된 문제점은 어떠한 특징, 매개변수 또는 특성이 모서리 카드 슬롯을 따른 단자의 어레이에 합체될 것이 요구될 때 더욱 복잡하게 된다. 예컨대, 모든 단자에 단자의 특정 형상과는 무관하게 동일한 전기 통로 길이를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 통상적으로, 모든 단자의 미부의 팁이 동일 평면 내에 있는 것이 바람직하다. 또한, 마더 인쇄 회로 기판의 회로 트레이스의 "풋프린트", 패드 또는 구멍의 밀도를 증가시키기 위하여, 단자의 미부가 커넥터의 길이를 따라 적어도 2개의 열로 엇걸리게 하는 것이 바람직할 수 있다. 마지막으로, 각각의 단자가 도터 인쇄 회로 기판에 동일한 힘을 인가하는 것이 바람직할 수 있다.

본 발명은 이러한 모서리 커넥터의 개선에 관한 것으로, 특히 전술한 문제점을 해결하는 것을 지향하는 개선을 포함하여 유전체 하우징과 단자 사이의 구조적 관계에서의 개선에 관한 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 인쇄 회로 기판용의 신규하고 개선된 모서리 커넥터를 제공하기 위한 것이다.

특히, 본 발명은 인쇄 회로 기판이 결합 모서리와, 상기 결합 모서리에 인접한 기판의 하나의 측면 또는 양 대향 측면들 상의 다수의 접촉 패드를 구비한 적용에 관한 것이다.

도1은 커넥터 내로 삽입 가능한 인쇄 회로 기판의 모서리를 부분 도시한, 본 발명에 따라 제조된 전기 단자를 합체한 전기 커넥터의 사시도.

도2는 커넥터 하우징의 부분 정면도.

도3은 도2의 커넥터 하우징의 부분 평면도.

도4는 도2의 커넥터 하우징의 부분 저면도.

도5는 도1의 선 5-5를 따라 취한 확대 수직 단면도.

도6은 단자가 제거된 상태에서의, 도5와 유사한 확대 수직 단면도.

도7은 인접한 단자 수용 공동 쌍의, 도6과 유사한 하우징을 통한 수직 단면도.

도8 및 도9 각각은 2개의 상이한 형상의 단자들 중 하나의 단자의 측면도 및 평면도.

도10 및 도11 각각은 제2 형상의 단자의 측면도 및 평면도.

도12는 주 캐리어 스트립 및 중간 캐리어 스트립에 의해 상호 연결된 전기 단자의 긴 스트립의 부분 사시도.

도13은 스탬핑 단계 직후이고 도12의 형태로 성형되기 전의 단자의 긴 스트립의 평면도.

도14는 도12에 도시된 스탬핑 및 성형된 단자의 스트립의 평면도.

도15는 도14의 단자의 긴 스트립의 측면도.

도16a 내지 도16c는 단자의 긴 스트립의 제조 및 후속의 사용 동안의 과정을 도시하는 개략도.

도17은 커넥터 하우징의 다른 실시예를 도시하는, 도5와 유사한 확대 수직 단면도.

도18은 다수의 단자 수용 공동 및 도17에 도시된 바와 같이 수정된 하나의 공동을 도시하는, 커넥터 하우징의 일부분의 확대 부분 저면도.

도19는 커넥터 하우징의 또 다른 실시예를 도시하는, 도5와 유사한 확대 수직 단면도.

도20은 도4의 선 20-20을 따라 취한 확대 수직 단면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

20 : 전기 커넥터

22 : 하우징

22a : 기판 장착면

22b : 기판 수용면

24 : 카드 슬롯

26 : 결합 모서리

28 : 인쇄 회로 기판 또는 모서리 카드

30a, 30b : 접촉 패드

38a, 38b : 공동

58a, 58b : 단자

66, 76 : 스프링 아암

68 : 돌출부 또는 절단부

81 : 스트립

본 발명의 예시적인 실시예에서, 모서리 커넥터는 기판 수용면을 갖는 긴 유전체 하우징을 포함한다. 인쇄 회로 기판의 모서리를 수용하도록 하우징의 종축을 따라 긴 슬롯이 기판 수용면에 배치된다. 하우징의 종축에 대해 직각으로 연장되는 횡방향 벽에 의해 분리된 상태로 다수의 단자 수용 공동이 슬롯의 적어도 하나의 측면을 따라 이격 배열된다. 각각의 공동은 기판 수용면에 인접하여 한 쌍의 횡방향 벽들 사이에서 공동을 가로질러 연장된 예비 하중 인가 리드(preload rib)를 갖는다. 또한, 공동들은 하우징의 종방향 측벽들 사이에 배치된다. 다수의 제1 단자 및 제2 단자들 중 하나는 각각의 단자 수용 공동 내에 수용된다. 각각의 제1 단자는 각각의 대응 공동의 횡방향 벽들 사이에서 억지끼움되는 보유부를 갖는 평탄 기부와, 기부의 일단부로부터 돌출한 미부와, 기부의 대향 단부로부터 연장된 탄성 스프링 아암을 포함한다. 탄성 스프링 아암은 기부로부터 예각으로 상방으로 연장된 제1 신장부와, 제1 신장부로부터 슬롯 내에서 연장되는 제2 굴곡 접촉부와, 제2 접촉부로부터 제1 신장부에 대해 둔각으로 연장되는 제3 부분과, 예비 하중 인가 리브들 중 하나에 대항하여 접촉부 위에 위치된 예비 하중 인가 아암을 구비하는 말단부를 포함한다. 각각의 제2 단자는 각각의 대응 공동의 횡방향 벽들 사이에서 억지끼움되는 보유부를 갖는 평탄 기부와, 기부의 일단부로부터 돌출한 미부와, 기부의 대향 단부로부터 연장된 탄성 스프링 아암을 포함한다. 탄성 스프링 아암은 기부로부터 직각으로 연장된 제1 수평부와, 제1 수평부로부터 직각으로 연장되고 기부의 평면으로부터 오프셋된 제2 수직부와, 제2 수직부로부터 예각으로 상방으로 연장된 제3 신장부와, 제3 신장부로부터 슬롯 내에서 연장되는 제4 굴곡 접촉부와, 제4 접촉부로부터 제3 신장부에 대해 둔각으로 연장되는 제5 부분과, 예비 하중 인가 리브들 중 하나에 대항하여 접촉부 위에 위치된 예비 하중 인가 아암을 구비하는 말단부를 포함한다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부 도면과 관련하여 취한 이하의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.

신규한 본 발명의 특징은 첨부된 특허 청구 범위에서 특별히 기재되어 있다. 본 발명은 본 발명의 목적 및 이점과 더불어, 첨부 도면과 관련하여 취한 이하의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 알 수 있으며, 도면에서 동일 참조 부호는 동일 요소를 나타낸다.

도1 내지 도4를 참조하면, 모서리 카드식의 긴 전기 커넥터(20)가 도시되어 있다. 상기 커넥터는 기판 장착면 또는 접속면(22a) 및 기판 수용면(22b)이 형성된 일체 성형의 긴 하우징(22)을 포함하므로, 전형적인 이러한 종류의 전기 커넥터이다. 기판 수용면(22b)은 인쇄 회로 기판 또는 모서리 카드(28)의 결합 모서리(26)를 수용하는 긴 리셉터클 또는 카드 슬롯(24)을 포함한다. 인쇄 회로 기판(28)의 양 측면 상의 결합 모서리(26)에 인접한 접촉 패드(30a, 30b)와 결합하도록 (후술되는) 다수의 단자들이 슬롯(24)의 양 측면을 따라 이격된다. 접촉 패드(30a, 30b)가 2열을 이루며, 접촉 패드(30b)의 열이 접촉 패드(30a)의 열보다 모서리(26)에 더 근접하여 있다는 것을 알 수 있다. 접촉 패드(30a, 30b)의 각각의 열은 결합 모서리(26)에 대체로 평행하다. 마지막으로, 기판이 긴 커넥터에 대하여 슬롯 내에서 단부 방향으로 적절히 위치되도록 인쇄 회로 기판의 모서리(26)의 편극 노치(34) 내로 삽입되는 편극 리브(32)가 슬롯(24)을 가로질러 형성된다.

많은 적용에 있어서, 커넥터(20)와 같은 모서리 카드 커넥터는 제2 인쇄 회로 기판 상에 장착된다. 결합되는 회로 기판(28)은 통상적으로 "도터" 기판이라 불리며, 커넥터가 장착되는 기판(29)(도5)은 통상적으로 "마더" 기판이라 불린다. 커넥터(20)는 이러한 종류의 커넥터이며, 마더 기판의 적당한 장착 구멍 내로 삽입되는 3개의 기판 로크(lock)를 포함한다. 하우징을 마더 기판 상에 배치할 때 하우징을 마더 기판으로부터 이격시키기 위해 다수의 스탠드오프(standoff, 36)가 하우징(22)의 기판 장착면(22a)으로부터 하방으로 돌출한다.

도1 및 도3은 커넥터(20)의 긴 하우징(22)이 하우징의 종축에 대해 평행하게 하우징의 길이방향으로 연장되는 2열의 단자 수용 공동 또는 통로를 가지며, 각각의 열이 카드 슬롯(24)의 각각의 대향 측면에 있음을 가장 잘 도시한다. 각각의 열은 교번하는 일련의 상이한 형상의 제1 공동(38a) 및 제2 공동(38b)을 포함한다. 게다가, 하나의 열 내에서의 공동들은 다른 열 내에서의 공동들에 대해 인접한 공동들 사이의 거리만큼 오프셋된다. 결국, 각각의 제1 공동(38a)은 그 열 내에서 제1 공동의 양측에서 상이한 형상의 제2 공동(38b)을 가질 뿐만 아니라, 카드 슬롯(24)을 횡방향으로 가로질러 다른 공동 열 내에서 제2 공동(38b)도 갖는다.

특히, 도1 내지 도4와 관련하여 도5 내지 도7을 참조하면, 하우징(22)은 일련의 제1 공동(38a) 및 제2 공동(38b)의 쌍들을 포함하며, 한 쌍의 공동이 도5, 도6 및 도7에 도시되어 있다. 도5 및 도6은 슬롯(24)의 좌측에 있는 제1 공동(38a)과, 슬롯의 우측에 있는 제2 공동(38b)을 도시한다. 반대로, 도7은 제1 공동(38a)들 중 하나를 슬롯(24)의 우측에 도시하는 반면에, 제2 공동(38b)이 슬롯의 좌측에 도시되어 있다. 도면에서의 이러한 도시는 제1 공동(38a) 및 제2 공동(38b)이 슬롯의 대향 측면들에서 커넥터 하우징의 길이방향으로 교번한다는 것을 나타낸다. 각각의 열 내에서의 인접한 공동들 모두는 횡방향 벽(40)에 의해 하우징을 따라 길이방향으로 분리된다.

도5 내지 도7을 참조하면, 보강 리브(42)는 하우징의 하부 절반부 내에 배치되어, 각각의 쌍을 이루는 2개의 공동(38a, 38b)을 분리한다. 보강 리브(42)는 공동들을 분리할 뿐만 아니라 공동들에 걸쳐 있으며, 횡방향 벽들에 대한 지지를 제공하고 횡방향 벽이 가능한 한 얇게 성형될 수 있도록 횡방향 벽(40)들 사이에서 일체로 성형됨으로써, 커넥터의 고밀도 특성을 증진시킨다. 인접한 공동(38a, 38b)들 사이의 보강 리브 모두는 도6 및 도7을 비교함으로써 알 수 있듯이 슬롯(24)의 바로 아래에서 하우징(22)(도3)의 종방향 중심선 "C"를 따라 위치된다. 마지막으로, 각각의 보강 리브(42)는 바닥 단부에서 참조 부호 44에서처럼 테이퍼가 형성되어, 후술되는 바와 같이 단자들을 결합시켜 단자를 제1 공동(38a, 38b) 내로 삽입하는 동안에 조력하는 캠 작용면(camming surface)을 제공하도록 한다. 따라서, 보강 리브(42)는 다수의 기능을 수행한다.

각각의 제2 공동(38b)은 각각의 횡방향 벽(40) 내에 있는 확대 리세스(46) 및 내부 억지끼움 단자 보유 슬롯(48)과, 상부 예비 하중 인가 벽(upper preloading wall, 50)을 포함하며, 이들 모두는 공동 내에 삽입되는 각각의 단자와의 협동에 있어서 모두 상이한 목적을 갖는다. 마찬가지로, 각각의 공동(38a)은 공동으로 삽입되는 각각의 단자와 협동하는, 횡방향 벽(40) 내에 있는 확대 리세스(52) 및 외부 억지끼움 단자 보유 슬롯(54)과, 예비 하중 인가 벽(56)을 포함한다. 공동(38a)의 예비 하중 인가 벽(56)이 공동(38b)의 예비 하중 인가 벽(50)보다 짧다는 것을 알 수 있다.

다수의 보유 돌기(boss, 57)는 단자 수용 공동(38b)과 정렬하여 하우징(22)과 일체로 성형됨으로써, 공동은 보유 돌기를 통해 연장된다. 실제로, 보유 돌기는 후술되는 바와 같이 공동 내에 수용된 단자의 보유부의 하부 부분에 인접하여 단자 수용 공동(38b)의 대향 측면들에서 횡방향 벽(40)으로부터 하방으로 돌출한 하우징(22)의 "분할된(split)" 부분이다. 도5에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 스탠드오프(36)는 보유 돌기(57)가 하방으로 연장되는 것보다 약간 더 하우징(22)의 기판 장착면(22a)으로부터 하방으로 연장된다. 결국, 보유 돌기는 커넥터(20)가 인쇄 회로 기판(29) 상에 장착된 때 인쇄 회로 기판(29)과 접촉하지 않는다.

도4 및 도20에 도시된 바와 같이, 리세스(39)는 단자 수용 공동(38a, 38b)의 열의 대향 단부들에 인접하여 위치된다. 게다가, 편극 리브(32)와 정렬되어 그 아래에 위치된 중앙 기판 로크(35c)의 대향 측면들에 한 쌍의 리세스(39)가 위치된다. 이러한 리세스(39)는 하우징의 종축으로부터 횡방향으로 적어도 단자 수용 공동(38a, 38b)까지, 양호하게는 약간 더 멀리 연장된다. 수직 방향으로는, 리세스(39)는 하우징의 기판 수용면(22b)을 관통해 연장되지 않지만 공동(38a, 38b)으로는 유사한 방식으로 연장된다. 이러한 리세스(39)는 하우징의 균열 가능성을 감소시키기 위하여 하우징의 단부 및 중앙 기판 로크(35c)에 인접한 내부 억지끼움 슬롯(48) 및 외측 억지끼움 슬롯(54)에서 플라스틱 하우징에 추가의 가요성을 제공한다. 게다가, 리세스는 플라스틱의 수축도 감소시킨다.

일반적으로, 전기 커넥터(20)는 슬롯(24)의 각각의 측면을 따라 일련의 간단한 외팔보형 빔 단자들을 포함한다. 일련의 단자들은 화살표 A 방향(도5)으로 각각의 공동(38a, 38b) 내로 삽입되는 제1 형상 단자(58a) 및 제2 형상 단자(58b)를 포함한다.

특히, 도5와 관련하여 도8 및 도9를 참조하면, 공동(38a)들 중 대응하는 각각의 공동 내로 삽입 가능한 제1 단자(58a)는 대향 측면 모서리에서 외향 돌출 미늘(barb, 62a)(도9)을 갖는 보유부(62)를 구비한 평탄 기부(60)를 포함한다. 미부(64)는 기부(60)의 일단부(60a)로부터 돌출하며 테이퍼형 팁(64a)을 포함한다. 탄성 스프링 아암 또는 빔(66)은 기부(60)의 제2 대향 단부(60b)로부터 약 24°각도로 연장된다. 스프링 아암은 도5에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이 슬롯(24) 내로 돌출하는 내향 굴곡 접촉부(66b)까지 연장되는 제1 직선부(66a)를 포함한다. 도면에서 보기에는 곤란하지만, 직선부(66a)는 기부(60) 부근에서 가장 넓고 접촉부(66b)에서 가장 좁도록 테이퍼로 형성된다. 이는 아암(66)에서의 응력 집중을 감소시킨다. 비교적 급경사의 도입부(66c)는 아암(66)의 단부 부근에서 수직 상부 아암부(66d)를 가지고 접촉부(66b) 위에 위치된다. 예비 하중 인가 벽(56)과 결합하도록 상부 아암부(66d)를 거의 수직으로 위치시키면서 낮은 삽입력을 제공하도록 도입부가 수직에 대해 소정 각도를 가지게 하기 위하여, 아치형 전이부(66e)가 도입부(66c)와 상부 아암부(66d) 사이에서 연장된다. 도5에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 도입부(66c)는 카드(28)의 모서리(26)가 도입부(66c)와 최초로 결합하도록 슬롯(24)으로부터 공동(38a) 내로 약간 연장된다. 마지막으로, 아암(66)의 팁(66f)은 조립 공정 중에 단자(58a)를 공동(38a) 내로 삽입하는 동안 걸리는 것을 방지하기 위하여 코인 가공되거나 모따기 된다.

마지막으로, 도9는 기부(60)의 제2 단부(60b)에 인접한 대향 측면 모서리에서 한 쌍의 돌출부(68)를 도시하는데, 상기 돌출부는 (후술되는 바와 같이) 중간 캐리어 스트립(82)으로부터 단자를 절단한 결과이다. 기본적으로, 이러한 돌출부는 캐리어 스트립의 절단부로 구성된다. 각각의 단자(58a)가 각각의 대응 공동(38a) 내로 삽입된 때, 절단부(68)는 확대 리세스(52)와 정렬된다. 확대 리세스(52)는 단자를 하우징 내에 삽입하는 동안에 절단부의 구역에서 절단부와의 어떠한 간섭도 방지하고 자유로운 이동을 허용할 정도로 충분히 크고 깊다.

도5와 관련하여 도10 및 도11을 참조하면, 각각의 제2 단자(58b)는 대향 측면 모서리에서 미늘(72a)을 갖는 보유부(72)를 구비한 평탄 기부(70)를 포함한다. 미부(74)는 기부(70)의 일단부(70a)로부터 돌출하며 테이퍼형 팁(74a)을 포함한다. 탄성 스프링 아암 또는 빔은 기부(70)의 제2 대향 단부(70b)로부터 연장된다. 스프링 아암(76)은 기부로부터 약 90°각도로 연장되는 제1 수평부(76a)를 포함하고 제2 수직부(76b)로 안내되며, 수평부와 수직부 사이에 아치형 하부 전이부(76c)가 있다. 제3 직선부(76d)는 수직부(76b)로부터 약 38°각도로 연장되고 내향 굴곡 접촉부(76e)에서 종료한다. 알아보기는 곤란하지만, 이러한 제3 직선부는 빔 내에서의 응력 집중을 감소시키기 위하여 테이퍼로 형성된다. 비교적 급경사의 도입부(76f)는 아치형 상부 전이부(76g)와 교차하는 접촉부(76e)로부터 멀리 연장된다. 도5에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 도입부(76f)는 카드(28)의 모서리(26)가 도입부(76f)와 최초로 결합하도록 슬롯(24)으로부터 공동(38b) 내로 약간 연장된다. 예비 하중 인가 벽(50)과 맞닿는 수직 상부 아암(76h)은 상부 전이부(76g)로부터 상방으로 연장되고 곡선형 또는 아치형 팁(76i)에서 종료한다. 곡선형 팁은 조립 공정 중에 단자를 공동(38b) 내로 삽입하는 동안 단자가 걸릴 가능성을 최소화한다.

제1 단자(58a)와 다소 유사하게, 각각의 제2 단자(58b)는 각각의 공동의 확대 리세스(46)들 사이에 위치되게 되는 중간 캐리어 절단부(78)도 포함한다. 리세스(46)들은 단자를 하우징 내로 삽입하는 중에 그리고 하우징 내에 완전히 삽입되어 도터 인쇄 회로 기판(28)이 슬롯(24) 내에 삽입된 때 모두에서 하우징에 대하여 수평부(76a) 및 수직부(76b)의 자유 이동을 허용하기에 충분할 정도로 크고 깊다.

도6 및 도7을 비교할 때, 하우징(22)은 공동(38a, 38b)의 외부와의 경계를 이루는 측벽(22c, 22d)을 갖는다는 것을 알 수 있다. 공동(38a, 38b)은 하우징(22)의 길이를 따라 교번하므로, 측벽(22c, 22d)의 두께도 하우징의 길이를 따라 교번한다. 측벽(22c, 22d)의 두꺼운 부분(80a)은 공동(38a)과 관련되며, 얇은 부분(80b)은 공동(38b)과 관련된다. 측벽의 두꺼운 부분(80a)은 단자(58a)의 보유부가 횡방향 벽 내의 슬롯(54) 내로 억지끼움된 때 공동(38a)의 횡방향 벽(40)에 대해 추가의 지지를 제공한다. 실제로, 도6 및 도7에서, 억지끼움 슬롯(54)이 측벽의 두꺼운 부분(80a)에 바로 인접하여 위치된다는 것을 알 수 있다. 이처럼, 도5에서, 제1 단자(58a)의 기부(60)가 하나의 측면에서 측벽의 두꺼운 부분(80a) 옆에 있게 됨으로써 지지된다는 것을 알 수 있다. 이는 스프링 아암(66)을 제외한 단자의 임의의 부분이 이동하는 것을 방지하는 데 조력한다.

도17 및 도18은 수정된 제1 공동(38a')이 수정되지 않은 제1 공동(38a)과 비교할 때 측벽(22c) 내로 약간 더 연장된 다른 실시예를 도시한다. 이는 측벽(22c')에 인접한 횡방향 벽(40)의 단부에서 추가의 가요성을 제공한다. 공동(38')의 연장부(59')는 도18에서 가장 잘 알 수 있는데, 제2 공동(38b)이 수정된 제1 공동(38a')과 수정 안된 제1 공동(38a) 사이에서 도시되어 있다. 횡방향 벽(40)들 사이의 연장부(59')의 폭은 공동(38a')의 대부분의 폭에 비해 작다. 다르게는, 도19에 도시된 바와 같이, 연장부(59'')는 횡방향 벽(40)들 사이의 폭이 연장부(59'')를 포함하여 공동(38a'')에 걸쳐 균일하도록 넓게 될 수 있다. 두 경우에 있어서, 연장부(59'')의 폭은 절단부(68)를 가로지른 거리보다 작으므로, 단자(58a)는 여전히 기부(60)를 따라 지지되어, 외측으로 편향되는 것이 방지되게 된다.

도5에서, 단자(58a)의 미부(64)의 팁(64a) 및 단자(38b)의 미부(74)의 팁(74a) 모두가 마더 기판(29)에 평행한 공통 평면 내에 위치한다는 것을 알 수 있다. 사용시, 모든 미부는 마더 기판 내의 구멍 내로 삽입될 것이며, 일반적으로 마더 기판 상의 회로 트레이스들은 동일 평면 내에 있다. 단자(58a, 58b)의 2가지 형상을 통한 전기 통로가 동일한 길이가 되게 함과 동시에, 전술한 바와 같이 단자가 2개의 상이한 레벨에서 인쇄 회로 기판(28)의 모서리(26)를 따라 접촉 패드(30a, 30b)(도1)와 결합하게 하는 것이 바람직하다. 단자(38a)의 접촉부(66b)가 단자(58b)의 접촉부(76e)에 비해 상이한 레벨에서 접촉 패드(30a)와 결합한다는 것을 알 수 있다. 이는 삽입력을 증가시키지 않고도 단자의 밀도를 증가시킬 수 있게 한다. 단자(58b)의 접촉부(76e)가 단자(58a)의 접촉부(66b)보다 마더 기판(29)에 수직으로 더 근접하지만, 접촉부와 미부의 팁 사이의 단자를 통한 전기 통로는 동일하다. 게다가, 단자(58a, 58b)의 스프링 아암들의 특정 형상은 스프링 아암들이 유사한 탄성율을 갖고 동일 양만큼 편향되므로 접촉 패드(30a, 30b) 상에 유사한 수직력을 제공한다.

조립 중에, 단자(58a, 58b)들은 하우징의 바닥 또는 접속면(22a)으로부터 각각의 대응 공동(38a, 38b) 내로 삽입된다. 단자들이 각각의 대응 공동 내로 진입함에 따라, 단자의 각각의 접촉부(66b, 76e)는 2개의 공동(38a, 38b)을 분리하는 중앙 보강 리브(42)의 테이퍼형 하부 부분(44)과 최초로 접촉한다. 접촉부(66b, 76e)는 슬롯(24)에 도달할 때까지 중앙 리브(42)를 따라 활주한다. 2개의 단자(58a, 58b)의 접촉 아암(66, 76)을 더욱 편향시키기 위하여 모서리 카드(28)와 유사하게 형성된 (도시되지 않은) 공구가 슬롯(24) 내에 위치된다. 이러한 공구와 맞닿게 함으로써, 2개의 단자의 수직 상부 아암(66d, 76h)은 예비 하중 인가 벽(56, 50) 뒤에서 활주하도록 적절히 위치된다.

단자가 각각의 대응 공동 내로 삽입됨에 따라, 각각의 절단부(68, 78)는 리세스(52, 46) 내로 진입한다. 공동(38a)의 대향 측면들의 횡방향 벽(40)들 내의 리세스(52)들 사이의 거리는 절단부(68)를 가로지른 폭보다 크므로, 절단부(68)는 삽입 중에 리세스와 결합되거나 맞닿지 않는다. 마찬가지로, 리세스(46)에서의 횡방향 벽(40)들 사이의 거리는 절단부(78)가 제2 단자(58b)의 삽입 중에 리세스의 벽과 결합하거나 맞닿지 않도록 절단부(78)를 가로지른 거리보다 크다. 제1 단자(58a)가 최종 위치로 삽입됨에 따라, 미늘(62a)을 포함하는 보유부(62)는 외부 보유 슬롯(54)(도6) 내로 억지끼움된다. 이러한 삽입 중에, 미늘(62a)은 슬롯(54)의 측벽을 얇게 깎거나 측벽 내로 파고들어가, 단자를 하우징 내에서 보유하도록 한다. 마찬가지로, 제2 단자(58b)의 삽입 중에, 미늘(72a)을 포함하는 보유부(72)는 내부 보유 슬롯(48) 내로 억지끼움된다. 이러한 삽입 중에, 미늘(72a)은 슬롯(48)의 측벽을 얇게 깎거나 측벽 내로 파고들어가, 단자(58b)를 하우징 내에서 보유하도록 한다.

도12는 스탬핑 및 성형된 전기 단자의 긴 스트립(81)의 일체 요소로서의 제조 후의 단자(58a, 58b)의 상이한 형상들을 도시한다. 제1 단자(58a) 및 제2 단자(58b) 각각은 긴 스트립(81)의 길이방향으로 교번한다. 일련의 교번하는 단자들은 중간 캐리어 스트립(82) 및 제2 캐리어 스트립(84)에 의해 연결되어 있다.

도12를 계속 참조하면, 중간 캐리어 스트립(82)은 제1 단자(58a)의 기부(60) 및 제2 단자(58b)의 스프링 아암(76)의 수직부(76b)에서 각각 제1 단자(58a) 및 제2 단자(58b)를 연결한다. 이러한 중간 캐리어 스트립(82)은 이하에서 상세히 설명되는 바와 같이 제2 단자(58b)의 하부 부분의 형성을 용이하게 한다.

제2 캐리어 스트립(84)은 단자의 스트립을 적절한 처리 기계를 통해 인덱싱하는 종래의 방식으로 사용된다. 이를 위해, 캐리어 스트립(84)은 당해 기술 분야에서 공지된 바와 같이 다수의 인덱싱 구멍(86)을 포함한다. 캐리어 스트립(84)은 단자들의 미부들 중 하나씩 거른 미부들만, 즉 각각의 제1 단자(58a)의 미부(64)를 상호 연결한다.

도13은 이러한 단자들을 성형하기 전의, 전기 단자(58a, 58b)의 긴 스트립(81)(도12)을 제조하는 방법에서의 스탬핑 단계를 도시한다. 특히, 도13은 시트 금속 재료의 스탬핑된 평탄 블랭크 "B"를 도시한다. 단자가 성형되기 전의 단자(58a, 58b)의 평탄 윤곽을 도13에서 볼 수 있는데, 단자들은 긴 스트립을 따라 교번하며 중간 캐리어 스트립(82) 및 제2 캐리어 스트립(84)에 의해 연결되어 있다. 도13은 제2 캐리어 스트립이 제1 형상의 단자(58a)만의 미부(64)의 팁(64a)에 어떻게 연결되는가를 명료하게 도시한다. 이는 중간 캐리어 스트립(82) 아래의 단자(58b)의 부분들이 제2 캐리어 스트립(84)에 대하여 성형 작업 중에 자유롭게 이동하도록 한다.

도14는 완전히 성형된 후의 도13의 긴 스트립(81)을 도시한다. 기본적으로, 도14 및 도15는 도12의 사시도에 대응한다. 특히, 블랭크 "B"(도13)는 단자(58a)의 스프링 접촉부(66) 및 단자(58b)의 스프링 접촉부(76)뿐만 아니라 단자(58b)의 기부(70) 및 미부(74)의 형태를 한정하도록 적절한 성형 공정에 의해 형성된다. 도15는 미부(74)의 팁(74a)이 단자(58b)의 미부(64)의 팁(64a)과 동일 평면 내로 오게 하기 위해 단자(58b)의 성형이 어떻게 실행되는가를 명료하게 도시한다. 기본적으로, 단자(58b)의 미부(74)가 중간 캐리어 스트립(82)으로부터 연장되는 수직 거리는 중간 캐리어 스트립 아래의 단자(58b)의 부분이 제2 캐리어 스트립(84)에 대하여 성형되기 때문에 짧아져 있다. 도12 및 도15는 단자(58b)의 보유부(72) 및 미부(74)를 단자(58a)의 보유부(62) 및 미부(64)의 평면 밖으로 이동시키기 위해 성형 단계가 어떻게 실행되는가를 명료하게 도시한다.

단자들을 각각의 대응 공동(38a, 38b) 내로 삽입하기 이전에, 중간 캐리어 스트립(82)이 절단된다. 이러한 절단 단계는 절단부(68, 78)를 생성한다. 절단부(68, 78)를 제거하기 위해 비교적 고가인 "디버어링(deburring)" 공정을 수행하기보다는, 하우징(22)의 리세스(46, 52)는, 절단부가 단자의 각각의 대응 공동 내로의 삽입 또는 단자의 완전 삽입 후의 단자(58b)의 스프링 접촉부(76)의 이동과 간섭되지 않게 하기 위하여 리세스(46, 52)가 돌출한 절단부를 자유롭게 수용하도록 하는 치수로 만들어진다. 결국, 단자를 각각의 대응 공동 내로 삽입하기 이전 또는 이후에, 주 캐리어 스트립(84)이 도14의 참조 부호 90에서 절단되어 캐리어 스트립이 단자(58a)로부터 제거되도록 한다.

전술한 바와 같이, 보유 돌기(57)는 단자 수용 공동(38b)과 정렬되어 하우징(22)과 일체로 성형되는데, 실제로는 보유 돌기는 단자(58b)의 보유부(72)의 하부 부분에 인접한 단자 수용 공동(38b)의 대향 측면들 상에 있는 하우징(22)의 "분할된" 부분이다. 바꿔 말하면, 단자(58b)를 보유하는 데 이용되는 기판 장착면(22a) 위에서의 하우징의 수직량을 최소화하기 위하여[이는 단자(58b)의 접촉 빔(76)에 대한 사용 가능 수직 높이를 최대화한다], 보유 돌기(57)는 기판 장착면(22a) 아래로 하방으로 연장되어, 단자를 하우징 내에서 보유하는 추가 재료를 제공하게 한다. 단자(58b)의 보유부의 적어도 일부분이 "분할된" 보유 돌기(57)에 의해 공동 내에 위치될 수 있다. 기본적으로, 이러한 것은 단자(58b)의 보유부가 하우징의 바닥 기판 장착면(22a) 아래로 하방으로 돌출할 수 있게 하며, 보유부와 하우징 사이에서의 단자에 대한 보유 기능을 수행하도록 보유부가 하우징의 충분한 플라스틱 재료에 의해 둘러싸일 수 있게 한다. 결국, 단자(58b)의 긴 부분은 스프링 접촉부(76)를 위해 사용될 수 있다. 이러한 개념은 1995년 1월 3일자로 특허 허여되고 본 발명의 양수인에게 양도된 미국 특허 제5,378,175호에 완전히 기재되어 있다. 물론, 단자(58a, 58b)의 상이한 형상에도 불구하고, 단자의 접촉부로부터 미부까지의 전기 통로 길이는 거의 동일하다는 것을 알아야 한다.

마지막으로, 도16a 및 도16b는 (도12, 도14 및 도15에 도시된) 단자(58a, 58b)의 긴 스트립(81)이 후속 작업 및/또는 사용을 위해 어떠한 제조 물품으로 구성되는가를 도시한다. 특히, 특히, 도16a는 도12의 형태로 스트립을 스탬핑 및 성형하는 최종 단계 이후에 다이(die, 92)를 떠나는 스트립(81)을 도시한다. 스트립은 후속 처리 단계를 위해 화살표 "B" 방향으로 릴(94) 상에 권취된다. 도16b는 릴(94)로부터 화살표 "C" 방향으로 도금 스테이션(96)으로 풀리는 것을 도시하는데, 도금 스테이션에서는 단자의 접촉부 등의 일부분이 금 등의 고전도성 재료로 도금된다. 그리고 나서, 도금된 스트립은 화살표 "D" 방향으로 제2 릴(98) 상으로 이송된다. 이러한 도금 작업은 통상적으로는 도16a에서 다이(92)에 의해 대표되는 스탬핑 및 성형 작업과는 상이한 위치에서 이루어진다. 실제로, 도금 작업은 스탬핑 및 성형 작업과는 다른 건물에서 이루어질 수 있다. 그리고 나서, 도금된 스트립(81)이 권취된 릴(98)은 도16c에 의해 나타낸 다른 위치로 운반될 수 있으며, 상기 다른 위치에서 스트립은 추가 사용을 위해 화살표 "E" 방향으로 릴(98)로부터 풀리게 된다. 예컨대, 스트립은 전술한 바와 같이 단자(58a, 58b)를 커넥터(20)의 커넥터 하우징(22) 내로 삽입하는 최종 목적지에서 풀려질 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 또는 주요 특징으로부터 벗어나지 않고 다른 특정 형태로 실시될 수 있음을 알아야 한다. 따라서, 본 예 및 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이고 제한하는 것이 아니며, 본 발명은 본 명세서에서 주어진 상세한 사항으로 제한되지 않는다.

본 발명에 의하면 전기 커넥터의 유전체 하우징과 단자들 사이의 구조적 관계가 개선되므로, 모든 단자에 단자의 특정 형상과는 무관하게 동일한 전기 통로 길이가 제공되고, 모든 단자의 미부의 팁이 동일 평면 내에 있게 된다. 또한, 단자의 미부가 커넥터의 길이를 따라 적어도 2개의 열로 엇걸려 배치되어 마더 인쇄 회로 기판의 회로 트레이스의 풋프린트, 패드 또는 구멍의 밀도가 증가되고, 각각의 단자가 도터 인쇄 회로 기판에 동일한 힘을 인가한다.

Claims

모서리에 인접하여 적어도 하나의 측면 상에서 전도성 접촉 패드를 갖는 인쇄 회로 기판의 모서리를 수용하는 푸시풀 모서리 카드 전기 커넥터에 있어서,

상기 푸시풀 모서리 카드 전기 커넥터는,

긴 유전체 하우징을 포함하고,

상기 하우징은,

기판 수용면과,

인쇄 회로 기판의 상기 모서리를 수용하도록 하우징의 종축을 따라 기판 수용면 내에 배치된 긴 슬롯과,

하우징의 종축에 대해 직각으로 연장된 횡방향 벽에 의해 분리되고 슬롯의 적어도 상기 하나의 측면을 따라 이격된 다수의 단자 수용 공동과,

각각이 단자 수용 공동들 중 하나의 내부에 수용되는 다수의 제1 단자 및 제2 단자를 포함하며,

각각의 공동은 상기 기판 수용면 부근에서 상기 슬롯에 바로 인접하여 한 쌍의 상기 횡방향 벽들 사이에서 상기 공동을 가로질러 연장되는 예비 하중 인가 리브를 가지고, 하우징의 종방향 측벽들 사이에 배치되며,

각각의 제1 단자는 각각의 대응 공동의 횡방향 벽들 사이에서 억지끼움되는 보유부를 갖는 평탄 기부와, 기부의 일단부로부터 돌출한 미부와, 기부의 대향 단부로부터 연장된 탄성 스프링 아암을 포함하고, 상기 제1 단자의 탄성 스프링 아암은 기부로부터 예각으로 상방으로 연장된 제1 신장부와, 제1 신장부로부터 슬롯 내에서 연장되는 제2 굴곡 접촉부와, 제2 접촉부로부터 제1 신장부에 대해 둔각으로 연장되는 제3 부분과, 예비 하중 인가 리브들 중 하나에 대항하여 상기 접촉부 위에 위치된 예비 하중 인가 아암을 구비하는 말단부를 포함하며,

각각의 제2 단자는 각각의 대응 공동의 횡방향 벽들 사이에서 억지끼움되는 보유부를 갖는 평탄 기부와, 기부의 일단부로부터 돌출한 미부와, 기부의 대향 단부로부터 연장된 탄성 스프링 아암을 포함하고, 상기 제2 단자의 탄성 스프링 아암은 상기 기부로부터 직각으로 연장된 제1 수평부와, 제1 수평부로부터 직각으로 연장되고 기부의 평면으로부터 오프셋된 제2 수직부와, 제2 수직부로부터 예각으로 상방으로 연장된 제3 신장부와, 제3 신장부로부터 슬롯 내에서 연장되는 제4 굴곡 접촉부와, 제4 접촉부로부터 제3 신장부에 대해 둔각으로 연장되는 제5 부분과, 예비 하중 인가 리브들 중 하나에 대항하여 상기 접촉부 위에 위치된 예비 하중 인가 아암을 구비하는 말단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 푸시풀 모서리 카드 전기 커넥터.
제1항에 있어서, 각각의 상기 제2 단자의 스프링 아암의 상기 말단부는 S자형으로 된 것을 특징으로 하는 푸시풀 모서리 카드 전기 커넥터.
제1항에 있어서, 상기 제1 단자의 상기 제1 신장부 및 상기 제2 단자의 상기 제3 신장부는 테이퍼 형상인 것을 특징으로 하는 푸시풀 모서리 카드 전기 커넥터.
제1항에 있어서, 상기 제2 단자의 상기 제3 신장부는 슬롯 내로 상기 기부의 평면을 통해 연장되는 것을 특징으로 하는 푸시풀 모서리 카드 전기 커넥터.
제1항에 있어서, 상기 제2 단자의 상기 말단부는 상기 제5 부분으로부터 상기 예비 하중 인가 아암으로 연장된 제6 곡선형 전이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 푸시풀 모서리 카드 전기 커넥터.
모서리에 인접하여 대향 측면들 상에서 접촉 패드를 갖고 소정 두께를 갖는 인쇄 회로 기판의 모서리를 수용하는 모서리 카드 전기 커넥터에 있어서,

상기 모서리 카드 전기 커넥터는,

긴 유전체 하우징을 포함하고,

상기 하우징은,

기판 수용면과,

인쇄 회로 기판의 상기 모서리를 수용하도록 하우징의 종축을 따라 기판 수용면 내에 배치된 긴 슬롯과,

인쇄 회로 기판의 대향 측면들 상의 접촉 패드와 결합 가능한 한 쌍의 제1 단자 및 제2 단자들 중 대응하는 단자를 수용하도록 횡방향으로 이격된 다수 쌍의 제1 단자 수용 공동 및 제2 단자 수용 공동과,

각각이 상기 제1 단자 수용 공동 내에 수용되는 다수의 제1 단자 및 각각이 상기 제2 단자 수용 공동 내에 수용되는 다수의 제2 단자를 포함하며,

상기 다수 쌍의 제1 단자 수용 공동 및 제2 단자 수용 공동은 하우징의 길이방향으로 제1 단자 수용 공동 및 제2 단자 수용 공동이 교번하는 제1 열 및 제2 열을 형성하고,

각각의 상의 제1 단자 수용 공동은 상기 제2 단자 수용 공동으로부터 슬롯의 대향 측면 상에 위치되며, 각각의 열 내의 제1 단자 수용 공동 및 제2 단자 수용 공동은 하우징의 종축에 대해 직각으로 연장되는 횡방향 벽에 의해 분리되고, 각각의 공동은 상기 기판 수용면에 인접하여 한 쌍의 상기 횡방향 벽들 사이에서 상기 공동을 가로질러 연장되는 예비 하중 인가 리브를 구비하며,상기 단자 수용 공동들은 하우징의 종방향 측벽들 사이에 배치되고,

각각의 상기 제1 단자들은 각각의 상기 제2 단자와 대면하며,

각각의 제1 단자는 각각의 대응 공동의 횡방향 벽들 사이에서 억지끼움되는 보유부를 갖는 평탄 기부와, 기부의 일단부로부터 돌출한 미부와, 기부의 대향 단부로부터 연장된 탄성 스프링 아암을 포함하고, 상기 제1 단자의 탄성 스프링 아암은 기부로부터 예각으로 상방으로 연장된 제1 신장부와, 제1 신장부로부터 슬롯 내에서 연장되는 제2 굴곡 접촉부와, 제2 접촉부로부터 제1 신장부에 대해 둔각으로 연장되는 제3 부분과, 상기 예비 하중 인가 리브들 중 하나에 대항하여 상기 접촉부 위에 위치된 예비 하중 인가 아암을 구비하는 말단부를 포함하며, 각각의 상기 제1 단자의 상기 제2 굴곡 접촉부는 상기 인쇄 회로 기판의 삽입 이전의 제1 위치와, 상기 인쇄 회로 기판이 상기 슬롯 내에 완전 삽입된 제2 편향 위치 사이에서 이동 가능하고,

각각의 제2 단자는 각각의 대응 공동의 횡방향 벽들 사이에서 억지끼움되는 보유부를 갖는 평탄 기부와, 기부의 일단부로부터 돌출한 미부와, 기부의 대향 단부로부터 연장된 탄성 스프링 아암을 포함하고, 상기 제2 단자의 탄성 스프링 아암은 상기 기부로부터 직각으로 연장된 제1 수평부와, 상기 제1 수평부로부터 직각으로 연장되고 기부의 평면으로부터 오프셋된 제2 수직부와, 제2 수직부로부터 예각으로 상방으로 연장된 제3 신장부와, 상기 제3 신장부로부터 슬롯 내에서 연장되는 제4 굴곡 접촉부와, 제4 접촉부로부터 제3 신장부에 대해 둔각으로 연장되는 제5 부분과, 예비 하중 인가 리브들 중 하나에 대항하여 상기 접촉부 위에 위치된 예비 하중 인가 아암을 구비하는 말단부를 포함하며, 각각의 상기 제2 단자의 상기 제4 굴곡 접촉부는 상기 인쇄 회로 기판의 삽입 이전의 제1 위치와, 상기 인쇄 회로 기판이 상기 슬롯 내에 완전 삽입된 제2 편향 위치 사이에서 이동 가능하며,

상기 제1 단자 및 제2 단자의 굴곡 접촉부의 적어도 일부분은 상기 제1 위치에 위치된 때 슬롯 내에 위치되고, 인쇄 회로 기판이 상기 슬롯 내로 삽입될 때 상기 인쇄 회로 기판의 상기 접촉 패드는 상기 단자의 상기 굴곡 접촉부와 활주 결합하는 것을 특징으로 하는 모서리 카드 전기 커넥터.
제6항에 있어서, 각각의 상기 제2 단자의 스프링 아암의 상기 말단부는 S자형으로 된 것을 특징으로 하는 모서리 카드 전기 커넥터.
제6항에 있어서, 상기 제1 단자의 상기 제1 신장부 및 상기 제2 단자의 상기 제3 신장부는 테이퍼 형상인 것을 특징으로 하는 모서리 카드 전기 커넥터.
제6항에 있어서, 상기 제2 단자의 상기 제3 신장부는 슬롯 내로 상기 기부의 평면을 통해 연장되는 것을 특징으로 하는 모서리 카드 전기 커넥터.
제6항에 있어서, 상기 제2 단자의 상기 말단부는 상기 제5 부분으로부터 상기 예비 하중 인가 아암으로 연장된 제6 곡선형 전이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모서리 카드 전기 커넥터.