[0001][0001] 본 발명은 자동차 헤드램프용 제어 회로 기판(control circuit board)에 관한 것이며, 제어 회로 기판 상에는, 구조가 동일한 수 커넥터들을 포함하는 적어도 하나의 커넥터 그룹이, 암 커넥터들을 포함하면서 커넥터 그룹의 각각의 수 커넥터들에 분명하게 할당되는 인쇄 회로 기판들을 끼우기 위해 배치된다.
[0002][0002] 자동차 산업에서, 특히 차량의 부품들에서 상이하게 우세한 환경 조건들과 관련하여 전기 커넥터 어셈블리들에 대해 높은 요건들이 설정된다.
[0003][0003] 이렇게, 예컨대 차량의 헤드램프는 높은 온도 및 진동 하중에 노출되며, 이처럼 커넥터 어셈블리 시스템들에 대한 특별한 요건들을 통해 시장에서 적합한 커넥터 어셈블리들의 가용한 선택은 제한된다.
[0004][0004] 추가로, 그 외에, 전기 커넥터 어셈블리 시스템에 의해 추가 부품들에 연결되는 예컨대 인쇄 회로 기판들 또는 제어 회로 기판들의 조립 시, 수 커넥터들의 교환 또는 잘못된 끼움은 배제되도록 보장되어야 한다.
[0005][0005] 이를 보장하기 위해, 통상적으로 자체의 기계적 코딩 시스템을 포함한 커넥터 군들(connector family)이 이용되며, 이런 경우 각자의 수 커넥터는 할당된 암 커넥터와 함께 하나의 고유의 플러그인 메커니즘을 포함한다. 그러나 시스템의 소정의 사양들은, 예컨대 인쇄 회로 기판들의 경우, 그 자체로 코딩을 구현하지 않았거나 제공하지 않는 커넥터 어셈블리들을 필요로 할 수 있다.
[0006][0006] 그러므로 본 발명의 과제는, 종래 기술의 전술한 단점들 및 다른 제한 사항들을 방지하기 위해, 제어 회로 기판을 제공하는 것에 있다.
[0007][0007] 상기 과제는, 인쇄 회로 기판들이 각각 적어도 하나의 측면 에지부(lateral edge) 상에 자신의 형상에 기인하는 코딩 기하구조(coding geometry)를 포함하며, 그리고 자신의 할당의 의미에서 정확하게 끼워진 인접한 인쇄 회로 기판들의 경우 일측 인쇄 회로 기판의 측면 에지부의 코딩 기하구조는 인접한 인쇄 회로 기판의 인접한 측면 에지부의 코딩 기하구조에 상보적인 것을 통해 해결된다.
[0008][0008] 이런 유형 및 방식으로, 본래 코딩부를 포함하지 않은 플러그인 커넥터들 또는 플러그인 시스템들은, 커넥터 그룹 내부의 수 커넥터들과, 암 커넥터들의 인쇄 회로 기판들의 기하구조이면서 상기 수 커넥터들과 상관관계가 있는 상기 기하구조를 각각 배치하는 것을 통해 결정되는 코딩 시스템을 구비하게 된다.
[0009][0009] 인쇄 회로 기판들을 연결하기 위해 이용되는 플러그인 커넥터는 예컨대 적층(stack)형 인쇄 회로 기판 플러그인 커넥터, 메자닌(Mezzanine) 플러그인 커넥터, 백플레인(backplane) 플러그인 커넥터, 및 HF(자유 높이) 플러그인 커넥터이며, 이런 열거 목록은 최종적인 것이 아니다.
[0010][0010] 본 발명에 따라서 단지 기판 대 기판 연결부(board-to-board connection)만이 고려되며, 이는 강성 또는 단단한 인쇄 회로 기판들, 예컨대 단면 또는 양면 표준 인쇄 회로 기판들 및 다층 기판들에서부터 박막 가요성 플렉스 인쇄 회로 기판까지에 이른다.
[0011][0011] 추가로 코딩 옵션을 갖는 커넥터 군들의 경우 부품당 개별 수 커넥터들의 부수적인 수량은 구조가 동일한 수 커넥터를 사용하는 경우보다 분명히 더 적다. 그 결과, 분명한 비용 감소가 달성된다.
[0012][0012] 본 발명에 따라서, 상이한 커넥터 그룹들 내에서 인접하는 적어도 2개의 인쇄 회로 기판은 자신들의 각각의 형상을 통해 상보적으로 보완될 수 있다.
[0013][0013] 추가로, 본 발명에 따라서, 인쇄 회로 기판들의 코딩 기하구조들은 직선과 다르면서 상호 간에 상보적으로 보완되는 함몰부들(recess) 및 돌출부들(projection)을 포함할 수 있다.
[0014][0014] 이 경우, 적합하게는, 인쇄 회로 기판들의 코딩 기하구조들은 아치형으로, 그리고/또는 지그재그형으로 형성될 수 있고, 생각해 낼 수 있는 모든 패턴이 적용될 수 있다.
[0015][0015] 일 실시형태에서, 적어도 하나의 커넥터 그룹은 제1 및 제2 수 커넥터를 포함하며, 일측 인쇄 회로 기판에 할당되지 않은 일측 수 커넥터 상에 상기 일측 인쇄 회로 기판의 끼움은 커넥터 그룹의 내부에서 타측 수 커넥터 상으로 추가 인쇄 회로 기판의 끼움을 방지한다.
[0016][0016] 바람직한 방식으로, 커넥터 그룹의 수 커넥터들은 하나의 열(row)로 일정한 이격 간격으로 제어 회로 기판 상에 배치되며, 수 커넥터들의 플러그인 방향들은 상호 간에 평행하게 정렬된다.
[0017][0017] 이런 경우, 마찬가지로, 180°만큼 플러그인 방향들 상호 간의 회전 역시도 고려되며, 그럼으로써 수 커넥터들은 반대되는 플러그인 방향들로 배치될 수 있게 된다.
[0018][0018] 추가로, 본 발명에 따라서, 커넥터 그룹의 수 커넥터들은 하나의 열로 일정한 이격 간격으로 제어 회로 기판 상에 배치될 수 있으며, 적어도 2개의 인접한 수 커넥터의 플러그인 방향들은 상호 간에 비스듬하게 정렬된다.
[0019][0019] 바람직한 방식으로, 인쇄 회로 기판들의 수 커넥터들과 암 커넥터들 간의 플러그인 커넥터들은 분리될 수 있다.
[0020][0020] 하기에서, 본 발명은 도면들에 따라서 더 상세하게 기술된다.
[0021][0021] 도 1은 각각 3개의 수 커넥터를 포함하는 2개의 커넥터 그룹을 포함한 제어 인쇄 회로 기판을 도시한 상면도이다. 도 2는 인쇄 회로 기판들이 끼워져 있는 도 1의 제어 인쇄 회로 기판을 도시한 상면도이다. 도 3은 상호 간에 상보적으로 보완되는 형상들을 보유하는 2개의 인쇄 회로 기판을 도시한 상세도이다. 도 4는 상호 간에 상보적으로 보완되는 형상들을 보유하는 3개의 인쇄 회로 기판을 도시한 상세도이다. 도 5는 2개의 커넥터 그룹의 상호 간에 상보적으로 보완되는 인쇄 회로 기판들을 도시한 상세도이다. 도 6은 각각 2개의 수 커넥터를 포함하는 2개의 커넥터 그룹을 포함한 제어 회로 기판을 도시한 상면도이다. 도 7은 인쇄 회로 기판들이 끼워져 있는 도 6의 제어 회로 기판을 도시한 상면도이다. 도 8은 해당 인쇄 회로 기판들에 할당되지 않은 수 커넥터들 상에 인쇄 회로 기판들이 끼워져 있는 도 6의 제어 회로 기판을 도시한 상면도이다. 도 9는 각각 2개의 수 커넥터를 포함하는 2개의 커넥터 그룹을 포함한 또 다른 예시의 제어 회로 기판을 도시한 상면도이다. 도 10은 인쇄 회로 기판들이 끼워져 있는 도 9의 제어 회로 기판을 도시한 상면도이다. 도 11은 해당 인쇄 회로 기판들에 할당되지 않은 수 커넥터들 상에 인쇄 회로 기판들이 끼워져 있는 도 9의 제어 회로 기판을 도시한 상면도이다. 도 12는 상호 간에 상대적으로 경사각으로 배치된 각각 2개의 수 커넥터를 포함하는 2개의 커넥터 그룹을 포함한 제어 회로 기판의 또 다른 예를 도시한 도면이다. 도 13은 인쇄 회로 기판들이 끼워져 있는 도 12의 제어 회로 기판을 도시한 상면도이다. 도 14는 해당 인쇄 회로 기판에 할당되지 않은 하나의 수 커넥터 상에 하나의 인쇄 회로 기판이 끼워져 있는 도 12의 제어 회로 기판을 도시한 상면도이다. 도 15는 제어 회로 기판 상에서 커넥터 그룹의 오프셋되고 상호 간에 상대적으로 회전된 수 커넥터들을 포함하는 또 다른 예를 도시한 도면이다. 도 16은 제어 회로 기판 상에서 커넥터 그룹의 상호 간에 상대적으로 회전된 수 커넥터들을 포함하는 또 다른 예를 도시한 도면이다.
[0022][0022] 도 1에는, 구조가 동일한 각각 3개의 수 커넥터(200)를 포함한 커넥터 그룹들이면서 제어 회로 기판 자신 상에 배치되는 상기 커넥터 그룹들을 포함하는 차량 헤드램프의 제어 회로 기판(100)이 도시되어 있으며, 제어 회로 기판(100) 상에 배치되는 모든 수 커넥터(200)는 구조가 동일하게 형성될 수 있다.
[0023][0023] "커넥터 그룹"이란 용어에는, 관찰자가 동질성의 인상을 가지는 방식으로 상호 간에 상대적으로 배치 및 이격되어 있으면서 구조적으로 동일한 수 커넥터들이 통합되며, 커넥터 그룹들은 타측 커넥터 그룹들과 다른 개수의 수 커넥터(200)를 포함할 수 있다. 동일하게, 구조가 동일한 수 커넥터(200)들은 자신들의 기능들을 기반으로 커넥터 그룹들 내에 통합될 수 있다.
[0024][0024] 커넥터 그룹의 내부에서, 각자의 수 커넥터(200)에는 별도의 인쇄 회로 기판(400, 401, 402, 403, 404, 411, 412, 413, 414)이 할당되며, 이 인쇄 회로 기판은, 마찬가지로 구조가 동일하면서, 커넥터 그룹 내부의 구조가 동일한 수 커넥터(200)들과 하나의 플러그인 커넥터를 형성하기에 적합한 암 커넥터(300)를 각각 포함한다.
[0025][0025] 도면들에 도시된 수 커넥터(200)들은, 도면들에서, 그리고 또 다른 예들에서 동일하게 구성된 암 커넥터(300)들에 대해 각각 선호되는 플러그인 방향을 보유하며, 암 커넥터(300)들은 180도만큼 회전되어 수 커넥터(200)들 상으로 끼워진다.
[0026][0026] 용이한 도해를 위해, 인쇄 회로 기판(400, 401, 402, 403, 404, 411, 412, 413, 414)들 상에 배치된 암 커넥터(300)들은, 제어 인쇄 회로 기판(100) 상에서 끼워진 상태에서, 그리고 플러그인 커넥터가 수직으로 세워진 상태에서, 비록 이는 실질적으로 상면도들에서 보이지는 않지만, 예컨대 도 2에서와 마찬가지로 표시되고 테두리부를 구비하고 있다.
[0027][0027] 주지할 사항은, 도면들에 도시된 수 커넥터(200)들 및 암 커넥터(300)들-그리고 그 플러그인 시스템-이 오직 구상적 예로서만 이용될 뿐이며, 생각해 낼 수 있는 모든 유형의 수 커넥터들 및 암 커넥터들, 그리고 플러그인 시스템들 또는 플러그인 커넥터 시스템들도 제공될 수 있다는 점이다.
[0028][0028] 인쇄 회로 기판(400, 401, 402, 403, 404, 411, 412, 413, 414)들은 일반적으로 각각 상이한 기능들을 구현했기 때문에, 인쇄 회로 기판(400, 401, 402, 403, 404, 411, 412, 413, 414)들이, 조립될 때, 자신들에 할당된 수 커넥터(200)들 상으로 끼워지는 점이 보장되어야 한다.
[0029][0029] 이를 달성하기 위해, 커넥터 그룹의 인쇄 회로 기판(400, 401, 402, 403, 404, 411, 412, 413, 414)들은 서로 상이하게 형성될 수 있으며, 그럼으로써 적어도 하나의 측면 에지부는 코딩 기하구조(500, 600, 530, 630, 540, 640)를 포함하며, 각각 제공되는 수 커넥터(200)들 상에 커넥터 그룹의 모든 인쇄 회로 기판(400, 401, 402, 403, 404, 411, 412, 413, 414)을 조립할 때, 자신들의 할당의 의미에서 정확하게 끼워진 인접한 인쇄 회로 기판(400, 401, 402, 403, 404, 411, 412, 413, 414)들에서 코딩 기하구조(500, 600, 530, 630, 540, 640)는 상보적으로 보완된다.
[0030][0030] 이런 경우, 일측 인쇄 회로 기판(400, 401, 402, 403, 404, 411, 412, 413, 414)의 측면 에지부의 코딩 기하구조(500, 530, 540)는 인접한 인쇄 회로 기판(400)의 인접한 측면 에지부의 코딩 기하구조(600, 630, 640)에 상보적이다.
[0031][0031] 상보적인 형상들 외에도, 각각의 인쇄 회로 기판(400, 401, 402, 403, 404, 411, 412, 413, 414)들 상의 암 커넥터(300)들은, 해당 인쇄 회로 기판(400, 401, 402, 403, 404, 411, 412, 413, 414)에 할당되지 않은 수 커넥터(200) 상으로 인쇄 회로 기판(400, 401, 402, 403, 404, 411, 412, 413, 414)을 끼울 때 커넥터 그룹의 내부의 적어도 하나의 추가 수 커넥터(200)가 덮임으로써 상기 덮인 수 커넥터(200) 상으로 추가 인쇄 회로 기판(400, 401, 402, 403, 404, 411, 412, 413, 414)의 끼움이 방지되도록 하는 위치를 가질 수 있다.
[0032][0032] 이와 같은 취지에서, 상기 사항은 대개 각각의 인쇄 회로 기판(400, 401, 402, 403, 404, 411, 412, 413, 414)들 상에서 암 커넥터(300)들의 "비대칭" 위치라고도 할 수 있고, 이는, 비록 암 커넥터(300)를 포함하지 않은 인쇄 회로 기판(400, 401, 402, 403, 404, 411, 412, 413, 414)의 형상이 대응하는 대칭성을 보유하거나 보유했다고 하더라도, 인쇄 회로 기판(400, 401, 402, 403, 404, 411, 412, 413, 414)이 그 상에 배치된 암 커넥터(300)와 함께 축 및/또는 점 대칭성을 보유하지 않는다는 점을 의미한다.
[0033][0033] 도 2에는, 도 1의 제어 회로 기판(1) 상에 끼워진 인쇄 회로 기판(400)들의 가능한 실시형태가 도시되어 있고, 이런 경우 인쇄 회로 기판(400)들은 직사각형 형태를 보유하고 각각 2개의 암 커넥터(300)는 커넥터 그룹의 각각의 인쇄 회로 기판(400)들 상에 상기에 기술한 위치를 보유한다.
[0034][0034] 여기서 주지할 사항은, 인쇄 회로 기판들에 일반적으로, 그리고 명확성 또는 판독성을 이유로 유용한 곳에서는 오직 도면부호 "400"만이 부여되고, 도 10, 11, 13 및 14에서 필요한 설명을 기반으로 더 명확한 도면부호들이 상기 도면들 내에 포함된 인쇄 회로 기판들을 위해 이용된다는 점이다.
[0035][0035] 전술한 예들에서, 인쇄 회로 기판(400)들의 형태는 직사각형으로서 형성되며, 인쇄 회로 기판(400)들의 형상에 대한 또 다른 가능한 예는 도 3에 도시되어 있다.
[0036][0036] 이 경우, 실질적으로 직사각형 형태를 보유하는 2개의 인쇄 회로 기판(400)이 도시되어 있으며, 수직으로 세워진 플러그인 커넥터의 경우 인쇄 회로 기판(400)들의 인접하는 측면들 또는 에지부들은 각각 상호 간에 상보적으로 형성된 지그재그 패턴을 보유한다.
[0037][0037] 또한, 다른 패턴들 또는 형태들 역시도, 예컨대 아치형 형상부들처럼 인쇄 회로 기판(400)들의 상보적인 형상을 위해 이용될 수 있고, 하나의 인쇄 회로 기판(400) 상에서 다수의 상이한 형태 역시도 실현될 수 있다. 도 4에는, 인접한 인쇄 회로 기판(400)들을 위해 상이한 상보적 형상들이 실현되어 있는 것인 실시형태가 도시되어 있다.
[0038][0038] 종래에는, 오직 커넥터 그룹 내부에서 인쇄 회로 기판(400)들 및 그 형상들만이 고려되었으며, 도 5에 도시된 것과 동일하게 상이한 커넥터 그룹들 내에서 인접하는 적어도 2개의 인쇄 회로 기판(400)은 자신들의 각각의 형상을 통해 상보적으로 보완될 수 있다.
[0039][0039] 여기서 부가되는 점은, 특히 도 4 및 도 5에 포함되는 상이한 코딩 기하구조들에 모두 도면부호들이 부여되어 있지 않는다는 점인데, 그 이유는 상기 도면들에서는 오직 적용되는 원리만이 구체적으로 설명되고 이를 목적으로 개별 코딩 기하구조들을 위해 이용되는 형태들은 상정적인 것으로 해석되기 때문이다.
[0040][0040] 인쇄 회로 기판(400)들의 목표 지향식 상보적 형상을 통해, 커넥터 그룹의 모든 인쇄 회로 기판(400)을 끼우거나 조립할 때, 상기 인쇄 회로 기판들이 자신들에 할당되지 않은 수 커넥터(200)에 끼워지는 점은 배제된다.
[0041][0041] 하나의 커넥터 그룹 내에 정확히 2개의 수 커넥터(200)를 포함하는 도 6, 7 및 8에 도시된 예의 경우, 각각의 인쇄 회로 기판(400)들 상에서 암 커넥터(300)들의 형상 및 위치는, 할당되지 않은 커넥터(200) 상으로 인쇄 회로 기판(400)이 이미 잘못 끼워지면 커넥터 그룹의 다른 수 커넥터(200)가 덮이게 함으로써 추가 인쇄 회로 기판(400)의 끼움이 방지되도록 선택된다. 그에 따라, 구조가 동일한 2개의 수 커넥터(200)를 포함하는 커넥터 그룹의 경우 단지 하나의 수 커넥터(200)만이 인쇄 회로 기판(400)을 통해 점유될 수 있는데, 그 이유는 할당되지 않은 수 커넥터(200) 상으로 인쇄 회로 기판(400)의 잘못된 끼움을 그 즉시 분명하게 알 수 있기 때문이다.
[0042][0042] 여기서 유념할 사항은, 도 6, 7 및 8의 예에서의 커넥터 그룹들이 상이한 플러그인 방향들을 갖는다는 점이다. 이렇게, 일측 커넥터 그룹의 수 커넥터(200)들의 플러그인 방향들은 공통 방향으로 향하며, 타측 커넥터 그룹의 수 커넥터(200)들은 그 반대되는 방향으로 배치된다.
[0043][0043] 도 9, 10 및 11에 도시된 예에서, 제어 회로 기판(100)은 제1 및 제2 커넥터 그룹(A, B)을 포함하며, 제1 커넥터 그룹(A)의 수 커넥터들은 상호 간에 반사되는 플러그인 방향들을 가지며, 그리고 제2 커넥터 그룹(B)의 수 커넥터들은 각각 제1 커넥터 그룹(A)에 반대되는 플러그인 방향들로 배치된다.
[0044][0044] 도 6, 7 및 8에 도시된 예와 달리, 도 9, 10 및 11에 도시된 예의 인쇄 회로 기판(401, 402, 403, 404)들은 자신들의 각각의 커넥터 그룹의 내부에서 수 커넥터(200)들의 플러그인 방향들의 배치를 기반으로 180도만큼 회전되지만, 그러나 자신들의 할당의 의미에서와 달리, 마찬가지로 동시에 끼워질 수 있으며, 할당되지 않은 커넥터 그룹(A, B)의 인쇄 회로 기판(401, 402, 403, 404)들의 동시 끼움은 수 커넥터(200)들의 플러그인 방향들의 배치를 기반으로 방지된다.
[0045][0045] 도 11에는, 제1 커넥터 그룹(A)에서 할당되지 않은, 제2 커넥터 그룹(B)의 인쇄 회로 기판(403)이면서, 제1 커넥터 그룹(A)의 추가 인쇄 회로 기판(401)의 끼움을 방지하는 상기 인쇄 회로 기판(403), 및 제2 커넥터 그룹(B)에서 할당되지 않은, 제1 커넥터 그룹(A)의 인쇄 회로 기판(402)이면서, 제2 커넥터 그룹(B)의 추가 인쇄 회로 기판(404)의 끼움을 방지하는 상기 인쇄 회로 기판(402)이 도시되어 있다.
[0046][0046] 도 12, 13 및 14에는 추가 예가 도시되어 있고, 각각의 커넥터 그룹(A, B)들의 수 커넥터(200)들은, 도 9, 10 및 11의 예에 따른 플러그인 방향의 정렬에 추가로, 상호 간에 상대적으로 회전되거나 경사져 있다.
[0047][0047] 상기 회전된 수 커넥터(200)들의 할당된 인쇄 회로 기판(411, 412, 413, 414)들 상에서, 암 커넥터(300)는 마찬가지로 동일한 각도만큼 회전되며, 그럼으로써 상기 커넥터 그룹의 모든 인쇄 회로 기판(411, 412, 413, 414)의 플러그인 커넥터가 수직으로 세워진 경우, 인접하는 인쇄 회로 기판(411, 412, 413, 414)들의 형태 또는 코딩 기하구조(500, 600)들은 상보적으로 보완된다.
[0048][0048] 상기 추가적인 경사각을 통해, 인쇄 회로 기판(411, 412, 413, 414)들은 오직 자신들의 할당의 의미에서만 각각의 수 커넥터(200)들 상에 배치될 수 있는 점이 보장된다.
[0049][0049] "상호 간에 상대적으로 회전되어 배치된다"는, 최대한 광의적 의미에서, 하나의 커넥터 그룹의 수 커넥터(200)들이 바람직하게는 하나의 열로 일정한 이격 간격으로 제어 회로 기판(100) 상에 배치되고, 적어도 2개의 인접한 수 커넥터(200)의 플러그인 방향들이 상호 간에 평행하지 않게 정렬된다는 것을 의미한다.
[0050][0050] 도 14에는, 제1 커넥터 그룹(A)에 할당된 인쇄 회로 기판(411)이 도시되어 있고, 상기 인쇄 회로 기판은 한 번은 제1 커넥터 그룹(A)의 내부에서 자신에 할당되지 않은 수 커넥터(200) 상에 끼워져 있고, 한 번은 상기 인쇄 회로 기판(411)에 할당되지 않은 제2 커넥터 그룹(B)의 수 커넥터(200) 상에 배치되거나 끼워져 있다. 이런 두 사례에서, 추가 인쇄 회로 기판(412, 413, 414)의 끼움은 불가능하거나, 또는 코딩 기하구조(500, 600)들이 상보적으로 보완되지 않는다는 점을 즉시 알 수 있다.
[0051][0051] 도 15 및 16에는, 또 다른 본 발명에 따른 예들이 도시되어 있다. 여기서는, 하나의 커넥터 그룹의 수 커넥터(200)들의 배치 및 3개의 수 커넥터(200) 상에서의 플러그인 방향들이 적용되었고, 도 16에서 수 커넥터(200)들은 상호 간에 상대적으로 회전되고 추가로 상호 간에 상대적으로 오프셋되어 배치되어 있다.
[0052][0052] 여기서 주지할 사항은, 제어 회로 기판 상에서 끼워지거나 정확하게 끼워진 인쇄 회로 기판들이 동일 평면상에 배치된다는 점이며, 다시 말하면 끼워진 인쇄 회로 기판들이 실질적으로 공통 평면에서 연장된다는 점이다.
[0053][0053] 100: 제어 회로 기판 200: 수 커넥터 300: 암 커넥터 400, 401, 402, 403, 404, 411, 412, 413, 414: 인쇄 회로 기판 500, 600, 530, 630, 540, 640: 코딩 기하구조 A: 제1 커넥터 그룹 B: 제2 커넥터 그룹
