KR100624625B1 - 좁은 영역에서의 절연을 위한 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 헤더 커넥터와 리셉터클 커넥터를 구비한 커넥터 시스템에 관한 것이다. 헤더 커넥터는 핀들의 어레이를 구비한다. 모듈형 리셉터클 커넥터는 핀의 인접한 정합면들과 접촉하는 접지 리셉터클 접촉부와 다른 하나의 핀과 결합하기 위한 신호 리셉터클 접촉부를 포함한다.

헤더, 핀, 접지 리셉터클 접촉부, 신호 리셉터클 접촉부, 소켓 커넥터

Description

좁은 영역에서의 절연을 위한 커넥터{CONNECTOR FOR ELECTRICAL ISOLATION IN A CONDENSED AREA}

도1a 및 도1b는 각각 부품들이 분리 및 정합된 본 발명에 따른 예시적인 커넥터의 사시도.

도2는 본 발명에 따른, 헤더 하우징 내의 예시적인 핀 배열의 사시도.

도3은 본 발명에 따른 예시적인 접지 핀의 사시도.

도4는 본 발명에 따른 예시적인 신호 핀의 사시도.

도5a는 본 발명에 따른, 하우징 내로 삽입된 접촉부의 행(row)들의 사시도.

도5b는 본 발명에 따른, 또 다른 하우징 내로 삽입된 도5a의 접촉부의 사시도.

도6a 및 도6b는 본 발명에 따른 예시적인 신호 리셉터클 접촉부의 사시도.

도7a, 도7b 및 도7c는 본 발명에 따른 예시적인 접지 리셉터클 접촉부의 사시도.

도8a는 본 발명에 따른 예시적인 신호 리셉터클 접촉부의 한 쌍의 행들의 사시도.

도8b는 본 발명에 따른 접촉부 상에 오버몰드(overmold)와 부가적인 하우징을 구비한 도8a의 접촉부의 행들의 사시도.

도9a는 본 발명에 따른 예시적인 접지 리셉터클 접촉부의 한 쌍의 행들을 구비한 도8b의 접촉부의 행들의 사시도.

도9b는 도9a의 접촉부의 행들의 상세도.

도9c는 본 발명에 따른 도9a의 접촉부의 부가적인 행들의 사시도.

도9d는 본 발명에 따른, 결합된 예시적인 접지 핀을 구비한 예시적인 접지 접촉부의 행들의 쌍들의 사시도.

도9e 및 도9f는 본 발명에 따른, 결합된 핀을 구비한 신호 리셉터클 접촉부와 접지 리셉터클 접촉부를 각각 포함하는 한 쌍의 예시적인 소켓 커넥터의 사시도.

도10은 본 발명에 따른 차동 쌍(differential pair)의 배열의 힘 선도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 헤더 커넥터

12 : 헤더 하우징

15 : 신호 핀

17 : 접지 핀

18 : 정합 비임

45, 47, 70, 72 : 접촉점

50 : 리셉터클

52 : 리셉터클 하우징

55 : 신호 접촉부

57 : 접지 접촉부

100 : 전방 하우징

101 : 모듈

110 : 후방 하우징

150, 160 : 소켓 하우징

204 : 정합부

본 발명은 일반적으로 전기 커넥터에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 인접한 접촉 부재들 사이에서 혼선 없이 신호를 통과시킬 수 있고 조밀하게 밀집된 접촉 부재를 구비한 전기 커넥터에 관한 것이다.

전자 장비는 신호 경로에 접속을 제공하는 전기 커넥터를 필요로 하며, 종종 신호 경로들은 상당히 밀접하게 이격되어 있으므로 인접한 경로들을 따라 전송되는 신호들 사이의 간섭으로부터 문제가 발생한다.

이러한 문제를 최소화하기 위해, 신호 경로들 사이에서 원하지 않는 간섭을 여과하는 기능을 하는 접지 접속부를 이러한 커넥터에 제공하는 것이 공지되어 있다.

그러나, 단순한 접지는 항상 충분하지 않으며, 접촉부들이 예리한 각도로 연장된 커넥터를 통하는 신호 경로를 구성하는 커넥터에서 특히 충분하지 않은데, 왜 냐하면 인접한 신호 경로들 사이의 간섭이 이러한 커넥터에서는 특히 큰 문제이기 때문이다.

전기 신호가 복합 전기 및 전자 장치의 별개의 소조립 부품들 사이에서 전달되는 여러 상황에서, 감소된 크기는 장치들 또는 이들 장치의 소정 부분들의 유용성 또는 편리성에 상당한 기여를 한다. 이를 위해, 극히 작은 전도체를 포함하는 케이블이 현재 이용 가능하며, 회로 기판 등에 정밀하게 위치되고 상당히 밀접하게 이격된 단자 패드를 제조하는 것이 실용적이다. 따라서, 감소된 크기의 커넥터를 구비하고, 이러한 케이블과 회로 기판을 반복적이고 용이하고 신뢰성 있게 상호 접속하고, 이러한 커넥터를 포함하는 회로 내에서 전기 신호 전송에 대한 악영향을 최소로 하는 것이 바람직하다.

고속 배면의 사용에 있어서, 커넥터를 통과하는 신호 전류들 사이에는 혼선이 적은 것이 바람직하다. 또한, 신호 조밀도를 최대화하는 것이 또한 바람직하다. 혼선이 적은 것은 높은 신호 보전을 보장한다. 높은 조밀도는 커넥터를 통해 경로가 설정될 수 있는 회로의 개수를 증가시킨다.

핀과 소켓 형태의 커넥터는 분리 가능하고 전기적으로 신뢰성 있는 인터페이스를 이루기 위해 사용된다. 또한, 신뢰성은 2개의 이중 캔틸레버식 접촉점을 제공함으로써 더 증가된다. 종래의 방법은 돌출된 핀 또는 블레이드의 대향 측면 상에 2개의 리셉터클 캔틸레버 비임을 통상 위치시킨다. 이러한 180도 "대향 비임" 방법은 결합 중에 캔틸레버 비임의 굴절 운동에 의해 한정되는 평면 내에 상당한 양의 결합 여유를 필요로 한다. 또한, 제조 공차로 인해, 비임의 단부는 초기 결 합 중에 스터빙(stubbing)을 방지하기 위해 정합 핀 또는 블레이드의 중심 종축으로부터 외측으로 각이 형성되어 있다. 이러한 탄성 비임의 굴절 및 포착 돌출부에 대한 여유는 "굴절면"에서의 접촉 여유에 대한 필요성을 유발한다. 이러한 여유는 커넥터의 리셉터클 하우징 내에 수용되어야만 하므로, 커넥터의 조밀도를 향상시키는데 있어 중요한 제한 인자가 된다.

커넥터 내를 통과하는 신호 전류의 동축식 절연을 통해 최소의 혼선을 이루기 위해, (결합 영역을 포함하여)전체 커넥터 신호 경로와 나란히 수직 및 수평 평면으로 절연시키는 것이 바람직하다. 대향하는 캔틸레버 비임의 굴절면에서의 여유에 대한 필요는 동시에 커넥터의 조밀도를 유지시키거나 증가시키면서 수직 및 수평으로의 절연에 대한 필요와 상충된다.

"L자 형상"의 접지 접촉 구조물을 사용하여 절연을 이루는 방법은 사쿠라이(Sakurai)에게 허여된 미국 특허 제5,660,551호에 개시되어 있다. 사쿠라이 특허는 리셉터클 커넥터의 길이를 따라 접지 접촉체의 단면 내에 L자 형상을 생성한다. 접촉 결합 수단의 영역에서, 사쿠라이 특허의 편평한 종래의 이중 캔틸레버 비임 리셉터클로의 전이부들은 접촉부에 접지되고 90도 회전된 편평한 돌출 블레이드에 의지되므로, 블레이드와 리셉터클이 결합될 때 L자 형상의 단면을 발생시킨다. 접촉 결합부 내의 이러한 L자 형상 구조물의 전이부는 신호 및 접지 이중 비임 접촉부들 모두와의 전술한 굴절면 여유 관계로 인해 조밀도를 제한하며 또한 전체적인 동축식 절연이 유지될 수 없는 간극부를 발생시키는 기회를 야기한다. 또한, 사쿠라이 특허에서, 모두 4개의 캔틸레버 비임의 굴절면은 평행하게 향하므 로, 조밀도를 제한한다.

전송선을 따라 데이터를 전송하는 종래의 하나의 방법은 공통 모드 방법이며, 이것은 단일의 끝부분을 이룬 것으로도 언급된다. 공통 모드는 전압 레벨, 양호하게는 커넥터 또는 전송선 내의 다른 신호와 공통인 접지를 기준으로 한 신호 레벨을 전송하는 전송 모드를 인용한다. 공통 모드의 신호 전송의 제한은 전송선 상의 노이즈가 신호와 함께 전달될 것이라는 점이다. 이러한 공통 모드의 노이즈는 종종 공통의 기준면의 전압 레벨의 불안정성, 즉 접지 탄성으로 불리는 현상으로부터 야기된다.

전송선을 따라 데이터를 전송하는 종래의 다른 하나의 방법은 차동 모드(differential mode) 방법이다. 차동 모드는 전압(V)의 하나의 전송선 상의 신호가 상보적 전압(-V)을 전달하는 전송선을 기준으로 한 방법을 인용한다. 적당한 회로 소자는 전송선들을 감산하므로, V-(-V), 즉 2V의 출력을 발생시킨다. 공통 모드의 노이즈는 신호의 감산에 의해 차동 수용기에서 삭제된다.

고속의 직각 배면 커넥터에서 차동적으로 쌍을 이루는 방법은 접지 전위에서의 차폐부가 커넥터 내에서 접촉부의 열(column)들 사이에 삽입되기 때문에 통상 열을 기본으로 한다. 즉, 종래의 제품은 매사추세츠, 보스턴 소재의 테라다인, 인크.(Teradyne, Inc.)에 의해 제조되는 VHDM 제품에서 찾을 수 있는 것과 같은 열을 기본으로 하는 쌍 설계를 통상 사용한다. 열을 기본으로 하는 쌍을 이루는 데 있어서, 차동 쌍의 정 전압과 상보적 전압 사이에 비대칭이 유도된다. 신호 쌍의 하나의 신호는 다른 신호보다 더 빨리 도달할 것이다. 이러한 도달 시간의 차이는 차동 모드에서 공통 모드의 노이즈 제거의 효율을 저하시키며, 차동 신호의 출력 상승 시간(risetime)을 늦춘다. 그래서, 전송선 구조를 통해 전송될 수 있는 데이터의 양인 대역 폭이 상승 시간의 기간에 대하여 "대역 폭 = 0.35/상승 시간"으로 반비례하므로, 처리 데이터의 양은 열을 기본으로 하는 쌍을 이룸으로써 저하된다.

전기 커넥터의 기술이 상당히 발전되었지만, 이러한 기술의 고유의 문제점들이 다소 있으며, 특히 인접한 접촉 부재들 사이에서 혼선을 방지하면서 접촉 부재들을 조밀하게 밀집시키는 문제가 있다. 따라서, 신호의 보전을 유지하면서 작은 영역을 갖는 전기 커넥터에 대한 필요성이 있다.

본 발명은 다수의 핀들을 갖는 헤더와, 핀들 중 하나 이상의 핀의 비대향 정합면과 접촉하는 접지 리셉터클 접촉부 및 핀들 중 다른 하나의 핀과 접촉하는 신호 리셉터클 접촉부를 구비한 소켓 커넥터를 포함하는 전기 커넥터 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 태양에 의하면, 접지 리셉터클 접촉부는 단면이 L자 형상이며, L자 형상의 각각의 측면은 핀들 중 하나 이상의 핀의 결합된 정합면과 접촉하기 위한 접촉점을 구비한다.

본 발명의 또 다른 태양에 의하면, 접지 리셉터클 접촉부와 신호 리셉터클 접촉부는 90도 오프셋된 이중 비임 접촉부이다.

본 발명의 또 다른 태양에 의하면, 신호 리셉터클 접촉부는 헤더 상의 신호 핀의 비대향 측면과 결합한다.

본 발명의 또 다른 태양에 의하면, 제2 접지 리셉터클 접촉부를 더 포함하며, 제1 및 제2 접지 리셉터클 접촉부들은 모듈 내에 차동 쌍의 배열로 부분적으로 배치되며, 제2 접지 리셉터클 접촉부는 인접한 모듈 내에 또한 부분적으로 배치되며, 제2 접지 리셉터클 접촉부는 제1 접지 리셉터클 접촉부에 대칭으로 배치된다.

본 발명의 또 다른 태양에 의하면, 제1 접지 리셉터클 접촉부는 인접한 모듈의 제2 접지 리셉터클 접촉부와 같은 핀과 결합한다.

본 발명의 또 다른 태양에 의하면, 접지 및 신호 리셉터클 접촉부들은 비균형의 힘을 발생시키도록 각각의 핀들과 결합하고, 비균형의 힘은 균형의 커넥터 시스템을 제공하기 위해 인접한 접지 및 신호 리셉터클 접촉부에 의해 발생된 다른 하나의 비균형의 힘에 의해 오프셋된다.

본 발명의 범위 내의 또 다른 실시예에서, 정합 접촉부와 결합하는 접촉부가 제공되며, 이 접촉부는 정합 접촉을 위해 접촉부의 제1 단부에 있는 정합부와, 상기 정합부에 대향하는 단자부와, 상기 정합부와 상기 단자부 사이에 연장된 중간부를 포함하며, 정합부는 단면이 L자 형상이고, L자 형상의 각각의 측면은 정합 접촉부의 결합된 정합면과 접촉하기 위한 접촉점을 구비한다.

본 발명의 하나의 태양에 의하면, 접촉점들 중 하나 이상의 접촉점은 측면들 중 작은 표면 상에 배치된다. 접촉점들 중 다른 하나의 접촉점은 다른 하나의 측면으로부터 캔틸레버식으로 지지된 부분 상에 배치된다. 보다 양호하게는, 캔틸레버식으로 지지된 부분은 측면의 나머지 아래로 연장된다.

본 발명의 범위 내의 또 다른 실시예에서, 전기 상호 접속부가 구비되며, 전기 상호 접속부는 신호 핀들의 제1 직사각형 어레이 및 접지 핀들의 제2 직사각형 어레이를 구비한 헤더 커넥터와, 신호 핀들의 제1 어레이와 정합하도록 배열된 신호 리셉터클 접촉부의 제3 직사각형 어레이 및 접지 핀들의 제2 어레이와 정합하도록 배열된 접지 리셉터클 접촉부의 제4 직사각형 어레이를 구비한 리셉터클 커넥터를 포함하며, 제1 어레이 및 제2 어레이는 서로에 대하여 대각선 방향을 따라 오프셋되며, 제3 어레이 및 제4 어레이는 서로에 대하여 대각선 관계로 오프셋된다. 양호하게는, 각각의 신호 리셉터클 접촉부는 단면이 L자 형상이고, 각각의 접지 리셉터클 접촉부는 단면이 L자 형상이며, L자 형상의 각각의 측면은 결합된 접지 핀의 결합된 정합면의 2개 이상의 인접한 정합면들과 접촉하기 위한 접촉점을 구비하고 측면들 중 하나의 측면은 편평하다.

본 발명은 신호 접속부의 동축식 절연을 제공하는 밀집한 외형을 구비한 전기 커넥터 모듈에 관한 것이다. 본 발명은 접촉부를 수평 및 수직 평면으로 절연시킴으로써 최소 크기의 외형으로 접촉 결합 영역 내에 신호의 절연 보전을 제공한다.

본 발명의 전술한 태양들 및 다른 태양들은 첨부된 도면과 함께 고려될 때 이하 본 발명의 상세한 설명으로 명백해질 것이다.

도1a는 헤더와 리셉터클 구성 요소가 분리된 본 발명에 따른 고속 전송 커넥터의 제1 실시예의 사시도이다. 도1b는 헤더와 리셉터클이 조립된 도1a의 커넥터의 사시도이다. 직선형의 헤더 커넥터(10)는 헤더 하우징(12)과 신호 전송선용 핀(수형 접촉부, 15)과 접지선용 핀(수형 접촉부, 17)을 포함한다. 이하에서 도3 및 도4를 참조하여 설명된 이러한 핀(15, 17)들은 리셉터클(50) 상의 접지 및 리셉터클 접촉부의 배열에 대응하도록 결합된 커넥터(10)의 헤더 하우징(12) 상에 배열된다. 리셉터클(50)은 리셉터클 하우징(52)을 구성하는 소켓 하우징(150, 160)을 포함하는 것이 바람직하다. 각각의 하우징은 고온의 열가소성 물질과 같은 플라스틱 재료를 사용하여 성형되는 것이 바람직하다. 핀(15, 17)은 인청동(燐靑銅) 또는 베릴륨구리(beryllium copper) 등의 원하는 재료와 함께 스탬핑 형성되는 것이 바람직하다. 헤더(10)는 적당한 차폐부를 포함할 수 있다. 헤더 커넥터(10)는 마더보드와 같은 제1 회로 기판에 장착되거나 접속될 수 있다.

도2는 본 발명에 따른, 헤더 하우징(12) 내의 예시적인 핀 배열의 사시도이다. 신호 핀과 접지 핀의 단자부(202)들은 중간면 또는 배면과 같은 회로 기판과 결합하기 위해 리셉터클 커넥터로부터 연장된다. 신호 핀과 접지 핀의 정합부(204)는 하우징(12)으로부터 리셉터클 커넥터(50)까지 연장된다. 헤더 조립체에 대한 보다 상세한 설명은 본 발명을 이해하는 데 있어 필요하지 않다.

도3은 본 발명에 따른 예시적인 접지 핀의 일부의 사시도이다. 접지 핀(17)은 주조된 정합면(18a, 18b)을 구비한 정합 비임(18)을 포함하는 것이 바람직하다. 정합 비임(18)의 인접한 면(18a, 18b)(18a는 하부면임)들은 [도 7a에 도시된 바와 같이 접촉점(70, 72)에서] 접지 리셉터클 접촉부와 접촉한다. 정합 비임(18)은 헤더 커넥터[도1의 요소(10)]의 기부로부터 연장된다. 접지 핀(17)은 리셉터클 하우징에 대향하는 헤더 하우징으로부터, 예를 들어 인쇄 회로 기판으로 연장되는 미부(tail section)(도1b 참조)를 또한 구비한다.

도4는 본 발명에 따른 예시적인 신호 핀의 사시도이다. 신호 핀(15)은 헤더 커넥터의 기부 상에 또한 제공된다. 핀(17)과 마찬가지로, 핀(15)은 인접한 정합면(22, 24)들을 구비한다.

헤더(10)는 리셉터클 커넥터(50)와 정합한다. 커넥터(50)는 도터보드와 같은 제2 회로 기판에 장착할 수 있다. 헤더(10)와 리셉터클(50)은 마더보드 및 도터보드와 상호 접속한다.

리셉터클(50)은 나란히 배열된 일련의 모듈(101)에 의해 형성된 모듈형 커넥터이다. 도입 하우징(150)과 제2 하우징(160)은 모듈(101)과 결합하며 서로 리셉터클(50)을 형성한다.

도5a는 대응하는 특징부(돌출부 및 슬롯 등)의 결합에 의해 리셉터클 하우징(150) 내로 삽입된 모듈의 행들의 사시도이다. 도5b는 나란히 설치된 2개의 리셉터클(50)의 사시도이다. 각각의 리셉터클(50)은 전방 하우징(150)과 후방 하우징(160)을 구비할 수 있다. 소켓 리셉터클 하우징(150, 160)은 플라스틱으로 구성되는 것이 바람직하다.

하우징(150)은 전방면(151)과 이 전방면(151)의 모서리로부터 연장된 측벽(153)을 구비한다. 전방면(151)과 측벽(153)은 모듈(101)의 전방부가 있는 개방된 내부를 형성한다. 개방된 내부에 대면하는 하나의 측벽(153)의 표면은 정렬을 위해 모듈(101) 상에 돌기(111)를 수용하는 홈(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.

전방면(151)은 헤더(10)의 핀(15, 17)의 배열 및 모듈(101) 내의 접촉부(55, 57)의 배열에 대응하는 도입 구멍(155, 157)의 어레이를 갖는다. 하우징(150)은 삽입 중에 헤더(10) 내의 정렬 홈(도2 참조)으로 들어가는 측벽(153) 상에 돌출부(158)를 구비할 수 있다. 하우징(150)은 하우징(160) 상의 래칭 구조물(도1a 참조)과 결합하기 위해 측벽(153) 상에 블록(159)을 구비할 수도 있다.

하우징(160)은 상부벽(161)과 측벽(163)을 갖는 대체로 U자 형상이다. 상부 벽(161)의 저면은 모듈(101)의 돌기(111)를 수용하기 위해 홈(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 측벽(163)은 도터보드에 장착하기 위한 기둥(165)과 하우징(150)에 고정하기 위한 래치(167)를 구비한다. 하우징(150)에 일단 고정되면, 하우징(160)은 리셉터클(50)을 형성하기 위해 하우징(150, 160)들 사이에 모듈(101)을 보유한다.

모듈(101)에 대해 이하에서 설명하기로 한다. 각각의 모듈(101)은 전방 하우징(100), 후방 하우징(110), 신호 접촉부(55), 및 접지 접촉부(57)를 포함한다.

도6a 및 도6b는 본 발명에 따른 예시적인 신호 리셉터클 접촉부의 사시도이다. 가장 양호하게는, 접촉부(55)는 비대향 표면, 특히 핀(15)의 인접한 표면(22, 24)과 결합하는 L자 형상 구조물(48)을 갖는다. 아암(51)은 벌어진 단부(45, 47)를 가지므로, 헤더 커넥터의 결합된 핀과 정합하는 표면을 제공한다. 아암(51)의 대부분의 표면은 핀(15)과 결합한다. 접촉부(55)의 중간부(54)는 정사각형 단면 형상을 갖는다. 접촉부(55)의 고정 또는 후방 단부는 그 PCB에 장착하기 위해 각 진 단자를 단자(53)와 함께 각각 구비한다.

도7a, 도7b 및 도7c는 본 발명에 따른 예시적인 접지 리셉터클 접촉부의 사시도이다. 접지 리셉터클 접촉부(57)는 접지 핀(17)의 2개의 비대향 표면과 결합한다. 양호하게는, 접촉부(57)는 정합 비임(18)의 2개의 인접한(또는 비대향의) 정합면(18a, 18b) 상에 핀[예를 들어, 접지 핀(17)]을 수용하기 위해 L자 형상을 갖는다. "L"자 형상의 각 부분은 전자기 차폐를 제공하기 위해 차폐 탭(80a, 80b)을 구비한다. 탭(80a)은 핀(17)과 결합하는 접촉점(70)을 구비한다. 양호하게는, 접촉점(70)은 탭(80a)의 작은 표면 상에 위치된다. 탭(80b)은 탭(80)의 나머지로부터 캔틸레버식으로 지지된 부분(81) 상에 접촉점(72)을 구비한다. 탭(80a)과 마찬가지로, 접촉점(72)은 탭(80b)의 작은 표면 상에 있다. 접촉부(57)의 중간부는 각진 부분(82)을 구비한다. 접촉부(57)의 고정 또는 후방 단부는 기판에 장착하기 위한 단자(83)를 구비한다.

도7b 및 도7c에 도시된 바와 같이, 부분(81)은 탭(80b)의 나머지 아래로 연장된다. 부분(81)은 접촉점(72)을 핀(17)과 정렬시키기 위해 탭(80b)의 나머지로부터 하방으로 만곡된다. 핀(17)의 삽입시, 부분(81)은 탭(80b)의 나머지를 향해 측방으로 굴절될 수 있다. 도7b는 접촉부(57)가 핀(17)의 비대향 측면과 결합하는 것을 명료하게 나타낸다.

모듈(101)의 조립에 대해 이하에서 설명하기로 한다. 도8a는 본 발명에 따른 예시적인 신호 리셉터클 접촉부의 한 쌍의 행들의 사시도이다. 이러한 차동 쌍의 배열에서, 인접한 열들은 서로에 대하여 대체로 좌우 대칭이다. 각각의 신호 리셉터클 접촉부는 도6a를 참조하여 설명된 접촉부(55)와 거의 유사하다. 단자(53)와 직각부(54)는 이하에 설명한 바와 같이 하우징 내에 적절하게 끼워 맞추기 위해 크기가 변동된다.

도8b는 하우징(110)이 접촉부(55)의 단자부(53)의 부분 및 중간부(54)에 대하여 오버몰드된 후의 도7a의 접촉부의 행들의 사시도이다. 하우징(110)은 고온의 열가소성 물질과 같은 플라스틱 재료를 사용하여 성형되는 것이 바람직하다. 하우징(110)은 도9a에 도시된 바와 같이 접지 리셉터클(57)이 나중에 위치되는 슬롯(120)을 포함한다. 오버몰드 공정은 돌기(11)와 정렬 기둥(113)을 또한 생성한다.

전방 하우징(100)은 후방으로부터 신호 단자(55)를 수용하고 전방으로부터 핀(15)을 수용하는 개구(103)를 구비한다. 전방 하우징(100)은 하우징(150) 내의 대응 홈과 결합하는 돌기(105)를 또한 구비할 수 있다. 전방 하우징(100)은 분리 성형되는[즉, 단자(55) 주위에 오버몰드되지 않는] 것이 바람직하며 신호 접촉부(55)와 핀(15)을 서로로부터 그리고 접지 접촉부(57)와 핀(17)으로부터 절연시키는데 사용된다. 전방 하우징(100)은 리셉터클 하우징(150) 내로 삽입하기 위해 모듈을 정렬시키는 것을 도우며 운반시 접촉부를 보호한다. 하우징(100)은 고온의 열가소성 물질과 같은 플라스틱 재료를 사용하여 성형되는 것이 바람직하다. 하우징은 오버몰드 단계의 전후에 또는 오버몰드 단계 중에 단자(55) 상에 위치될 수 있다.

일단 하우징(110)이 단자(55)에 대하여 오버몰드되고 하우징(100)이 단자(55) 상에 위치되면, 접지 단자(57)는 하우징(100, 110) 상에 위치된다. 접지 단자(55)의 대응 부분은 하우징(110) 내의 홈(120)으로 삽입된다. 접지 단자(57)의 전방부는 상보적 모서리를 구비하므로 하우징(100)의 대응 부분을 둘러싼다. 하우징(100, 110)과 접촉부(55, 57)는 도9a에 도시된 바와 같이 완성된 모듈을 형성하기 위해 결합된다. 나란히 설치되어 하우징(150) 내로 삽입된 모듈은 리셉터클 커넥터를 형성한다.

도9b는 완성된 모듈(101)의 상세도를 도시한다. 커넥터 모듈의 접촉부의 다수의 행과 열은 밀접하게 이격된 어레이로 규칙적으로 배열될 수 있다. 양호한 피치는 2mm 이며, 신호 접촉부의 열은 인접하게 위치된 2개의 접지 접촉부의 열들 사이에 끼워진다. 각각의 신호 핀(15)은 그 커넥터 모듈의 접지 리셉터클 접촉부(57) 뿐만 아니라 인접한 모듈의 접지 리셉터클 접촉부(57)에 의해 차폐된다. 어떠한 개수의 커넥터 모듈도 배열될 수 있음을 알게 될 것이다. 도9a를 참조하여 설명된 바와 같이 접촉부의 다수 쌍의 행들은 도9c에 도시된 바와 같이 서로 인접하게 위치된다.

도9d는 예시적인 접지 핀이 결합된 인접한 모듈(101)의 예시적인 접지 접촉부(57)의 행들의 쌍들의 사시도이다. 핀은 도3을 참조하여 설명된 접지 핀(17)과 유사하다. 정합 비임(18)은 각각 인접한 모듈의 2개의 인접한 접지 리셉터클(57) 사이에서 리셉터클 내로 삽입된다. 정합 비임(18)은 4개의 위치, 인접한 리셉터클의 각각의 접촉점(70, 72)에서 리셉터클과 접촉한다. 정합 비임(18)은 정합 비임(18)의 대향 측면 상의 위치(72)에서 각각의 접촉부와 접촉하며 정합 비임(18) 의 하부 상의 위치(70)에서 각각의 접촉부와 접촉한다.

도9e 및 도9f는 본 발명에 따른, 핀이 결합된 신호 리셉터클 접촉부와 접지 리셉터클 접촉부를 각각 포함하는 한 쌍의 예시적인 소켓 커넥터 요소[명료하게 하기 위해 하우징(100, 110)이 생략됨]의 배열의 사시도이다. 도9e 및 도9f는 도6a 및 도6b의 한 쌍의 신호 리셉터클 접촉부(55)를 도7a 내지 도7c의 한 쌍의 접지 리셉터클 접촉부(57)와 결합시킨다. 도3 및 도4의 핀(17, 15)도 또한 각각 도시되어 있다.

신호 리셉터클 접촉부(55)에 대해서, 접촉점(45, 47)은 양호하게는 단면이 직사각형인 신호 핀(15)의 인접한(즉, 비대향) 측면(22, 24) 상에 정합되며, 신호 핀(15)의 대향 측면 상에 정합되지 않는다. 접지 리셉터클 접촉부(57)에 대해서, 접촉점(70, 72)은 접지 핀(17)의 인접한(즉, 비대향) 측면(18a, 18b) 상에 정합된다. 정합 설계는 접지부로 신호를 둘러싸기 위한 보다 많은 공간을 제공한다. 이것은 좁은 영역에서 절연을 제공한다.

1997년 10월 1일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 제08/942,084호(대리인 서류 번호 EL-4491/BERG-2422)와 1998년 3월 20일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 제09/045,660호(대리인 서류 번호 EL-4491A/BERG-2433)에 기재된 바와 같이, 커넥터는 균형 잡힌 반작용력을 제공한다. 도10의 차동 쌍의 배열의 힘 선도에 도시된 바와 같이, 각각의 차동 쌍[예를 들어, 차동 쌍(305)]은 한 쌍의 접지 리셉터클 접촉부[예를 들어, 접촉부(57₁, 57₂)]와 한 쌍의 신호 리셉터클 접촉부[예를 들어, 접촉부(55₁, 55₂)]를 포함한다. 차동 쌍(305)에 대해서, 각각의 접지 접촉부(57)는 전술한 바와 같이 접지 핀과 접촉하므로 수평 방향의 벡터(FH₁, FH₂)와 수직 방향의 벡터(FV₁, FV₂)로 표시된 일련의 힘들을 발생시킨다. 인접한 차동 쌍, 예를 들어, 차동 쌍(300)에서, 접지 접촉부(57₃)는 인접 모듈(101) 내의 인접한 접촉부(57₁)에 의해 또한 결합되는 접지 핀과 접촉한다. 접촉부(57₃)는 수평 및 수직 방향으로 벡터(FH₃, FV₃)로 각각 표시된 일련의 힘들을 발생시킨다. 마찬가지로, 인접한 차동 쌍(310)에서, 접지 접촉부(57₂)는 인접한 모듈(101) 내의 인접한 접촉부(57₂)에 의해 또한 결합되는 접지 핀과 접촉한다. 접촉부(57₄)는 수평 및 수직 방향으로 벡터(FH₄, FV₄)로 각각 표시된 일련의 힘들을 발생시킨다. 이 힘들은 합성 방향, 양호하게는 결합된 접지 접촉부에 대하여 대각선 방향으로 벡터(FD₁, FD₂, FD₃, FD₄)로 표시된 합성력들을 발생시키도록 커넥터 모듈 상에 작용한다.

다른 힘들은 신호 핀 상의 신호 리셉터클 접촉부[예를 들어, 차동 쌍(305) 내의 접촉부(55₁, 55₂)]에 의해 발달되어, 차동 쌍(305)에 대하여 수평 방향으로 FH₅와 FH₆ 및 수직 방향으로 FV₅와 FV₆으로 표시된 일련의 힘들을 발생시킨다. 이러한 힘들은 합성 방향, 양호하게는 결합된 신호 접촉부에 대하여 대각선 방향으로 벡터(FD₅, FD₆)로 표시된 합성력들을 발생시키도록 커넥터 모듈 상에 작용한다.

양호하게는, 차동 쌍(305)에 대해서, 벡터(FD₁, FD₅)들은 대향의 대각선 방향이고 동일한 크기를 가지며, 벡터(FD₂, FD₆)도 마찬가지인 것이 바람직하며, 따라서, 서로 오프셋되어 결국 커넥터의 균형을 잡는다. 따라서, 본 발명은 차동 쌍들에서 접지 및 신호 핀들과 함께 접지 및 신호 접촉부를 사용하여 힘들의 균형을 잡는다. 벡터의 균형을 잡는 것도 커넥터의 다른 차동 쌍들에서 마찬가지로 발생한다.

본 발명은 접촉 결합 영역 내에서 보다 밀집한 방식으로 전체적으로 절연시키는 방법을 허용한다. 더욱이, 본 발명은 대각선 방향으로의 전체적인 절연을 유지한다.

예시된 실시예의 접지 핀 및 신호 핀이 대략 정사각형 단면으로 제공되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않음을 주지해야 한다. 직사각형 및 원형과 같은 다른 형상의 사용도 또한 고려된다.

예시된 실시예의 소켓 커넥터에 직각 부분이 제공되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않음을 주지해야 한다. 예를 들어, 본 발명은 직각 부분이 없는 직선형 접지 접촉부와 직선형 신호 접촉부를 구비한 소켓 커넥터(도시되지 않음)에 적용될 수 있다.

특정 실시예에 관하여 예시되고 설명되었지만, 본 발명은 도시된 세부에 제한되기 위한 것이 아니다. 오히려, 특허 청구 범위에 상당하는 영역 및 범위 내에서 그리고 본 발명을 벗어나지 않는 한 다양한 수정이 세부적으로 이루어질 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 인접한 접촉 부재들 사이에서 혼선을 방지하면서 접촉 부재들을 조밀하게 밀집시킬 수 있으며, 따라서, 신호의 보전을 유지하면서 작은 영역을 갖는 전기 커넥터를 제공할 수 있다.

Claims (12)

1. 전기 커넥터 시스템에 있어서,

   복수의 핀들을 갖는 헤더와,

   상기 핀들 중 하나 이상의 핀의 비대향 정합면과 접촉하는 제1 접지 리셉터클 접촉부 및 상기 핀들 중 나머지 핀과 접촉하는 신호 리셉터클 접촉부를 구비한 소켓 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 접지 리셉터클 접촉부는 단면이 L자 형상이며, L자 형상의 각각의 측면은 상기 핀들 중 상기 하나 이상의 핀의 관련 정합면과 접촉하는 접촉점을 구비한 것을 특징으로 하는 커넥터 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 접지 리셉터클 접촉부와 상기 신호 리셉터클 접촉부는 90도 오프셋된 이중 비임 접촉부인 것을 특징으로 하는 커넥터 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 신호 리셉터클 접촉부는 상기 핀의 비대향 측면과 결합하는 것을 특징으로 하는 커넥터 시스템.
5. 제1항에 있어서, 제2 접지 리셉터클 접촉부를 더 포함하며, 상기 제1 및 제2 접지 리셉터클 접촉부들은 모듈 내에 차동 쌍의 배열로 부분적으로 배치되며, 상기 제2 접지 리셉터클 접촉부는 인접한 모듈 내에 또한 부분적으로 배치되며, 상기 제2 접지 리셉터클 접촉부는 상기 제1 접지 리셉터클 접촉부에 대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 커넥터 시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1 접지 리셉터클 접촉부는 인접한 모듈의 제2 접지 리셉터클 접촉부와 같은 핀과 결합하는 것을 특징으로 하는 커넥터 시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 제1 접지 리셉터클 접촉부와 신호 리셉터클 접촉부는 비균형의 힘을 발생시키도록 각각의 핀들과 결합하고, 상기 비균형의 힘은 균형의 커넥터 시스템을 제공하기 위해 인접한 제1 접지 리셉터클 접촉부 및 신호 리셉터클 접촉부에 의해 발생된 다른 하나의 비균형의 힘에 의해 오프셋되는 것을 특징으로 하는 커넥터 시스템.
8. 정합 접촉부와 결합하는 접촉부에 있어서,

   정합 접촉을 위해 접촉부의 제1 단부에 있는 정합부와,

   상기 정합부에 대향하는 단자부와,

   상기 정합부와 상기 단자부 사이에 연장된 중간부를 포함하며,

   상기 정합부는 단면이 L자 형상이고, L자 형상의 각각의 측면은 정합 접촉부의 관련 정합면과 접촉하기 위한 접촉점을 구비한 것을 특징으로 하는 접촉부.
9. 제8항에 있어서, 상기 접촉점들 중 하나 이상의 접촉점은 상기 측면들 중 작은 표면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 접촉부.
10. 제9항에 있어서, 상기 접촉점들 중 나머지 접촉점은 상기 측면들 중 다른 하나의 측면으로부터 캔틸레버식으로 지지된 부분 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 접촉부.
11. 제10항에 있어서, 상기 캔틸레버식으로 지지된 부분은 상기 측면의 나머지 아래로 연장된 것을 특징으로 하는 접촉부.
12. 전기 상호 접속부에 있어서,

    신호 핀들의 제1 직사각형 어레이 및 접지 핀들의 제2 직사각형 어레이를 구비한 헤더 커넥터와,

    신호 핀들의 제1 어레이와 정합하도록 배열된 신호 리셉터클 접촉부의 제3 직사각형 어레이 및 접지 핀들의 제2 어레이와 정합하도록 배열된 접지 리셉터클 접촉부의 제4 직사각형 어레이를 구비한 리셉터클 커넥터를 포함하고,

    각각의 신호 리셉터클 접촉부는 단면이 L자 형상이고,

    각각의 접지 리셉터클 접촉부는 단면이 L자 형상이고, L자 형상의 각각의 측면은 관련 접지 핀의 관련 정합면의 2개 이상의 인접한 정합면들과 접촉하기 위한 접촉점을 구비하고 상기 측면들 중 하나의 측면은 편평하고,

    상기 제1 어레이 및 제2 어레이는 서로에 대하여 대각선 방향을 따라 오프셋되고,

    상기 제3 어레이 및 제4 어레이는 서로에 대하여 대각선 관계로 오프셋되는 것을 특징으로 하는 전기 상호 접속부.

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