커넥터란?

커넥터란?

우리가 PCB보드에 부품을 연결하기 위해 납땜 작업을 수행합니다. 이러한 작업은 두 전도체를 연결해주는 작업이라고 할 수 있습니다. 하지만 납땜을 한다면 부품을 교체할 때 큰 불편함에 직면하게 됩니다. 예를 들어, 납땜으로만 연결된 컴퓨터가 있다고 생각해보면 그 불편함을 쉽게 느낄 수 있을 겁니다.
커넥터는 두 전도체를 연결해주는 역할을 담당합니다. 우리가 PCB보드에 부품을 연결하기 위해 납땜 작업을 하는 행위와 같은 역할입니다.

그럼 커넥터 사용의 장점을 정리해보겠습니다.
1. 전자 제품의 부품 교체 비용이 절감된다.
– 위에서 언급한 바와 같이 부품이 고장 났거나, 다른 부품으로 대체(타사 부품 또는 업그레이드 된 부품)해야 할 경우 커넥터를 사용하면 교체 비용 및 시간을 감소시킬 수 있습니다.
2. 전자제품의 제조 공정이 개선된다.
– 커넥터를 사용함으로써 제품 내의 부품 조립이 간단해지고, 제품의 원가가 절감됩니다.

이번에는 커넥터 관련 용어 및 부품 종류와 사용법에 대해서 알아보겠습니다.

1. 하우징
커넥터를 사용하면서 하우징이란 용어와 혼용되어 사용되기도 합니다. 하지만 엄연하게 다른 뜻을 지니고 있습니다. 하우징에 와이어가 각 핀에 체결 되면 그 이후부터 커넥터라고 부르고 있습니다.

2. 터미네이션(Termination)
터미네이션은 터미널과 도체(전선, PCB 등)를 연결시키는 방법을 말합니다. 터미네이션이 잘 되어야만 커넥터의 기능이 안정적으로 작동합니다. 일반적으로 쓰이는 몇 가지 터미네이션 방법에 대해 알아보겠습니다.
2-1. 압착
터미널은 ‘압착’이라는 기계적 과정을 통해 전선과 맞닿게 됩니다. 이 과정에서는 프레스, 수동 압착기, 자동 압착기 등을 이용합니다. 그림 1과 그림 2는 터미네이션 전, 후를 보여줍니다. 와이어의 도체부와 단자의 접속부의 연결 기능을 담당하는 와이어 바렐과 와이어 절연체와의 텐션을 유지하는 기능을 담당하는 컬링으로 구성되어 있습니다. 와이어 바렐과 컬링을 압착하여 체결하는 방식입니다.

2-2. IDT
IDT (Insulation Displacement Technology)는 절연체로 감싸진 전선이 전선 폭보다 좁은 터미널 슬롯에 들어가면서 전기적 접촉이 이루어지는 터미네이션 방법입니다.
2-3. 표면 실장(Surface Mount)
표면 실장은 커넥터의 ‘테일(tails)’을 PCB에 납땜하여 전기적 접촉을 만드는 방법입니다. 표면 실장에서의 납땜은 아랫면 전체를 걸쳐 이루어지며, PCB에 안정적으로 부착할 수 있습니다.

3. 핀 간격(Pitch)
핀 간격이란 커넥터에서 인접한 두 핀의 중심간의 거리를 말합니다. 핀 간격은 커넥터 설계 시 중요한 사항으로 작용합니다. 예를 들어, PCB에 10핀 커넥터를 체결할 때 핀 간격이 매우 좁다면 PCB에 구멍을 뚫는 방법보다 표면실장이 더 적합한 방법이 됩니다. 또한 핀 간격에 따라 인접한 핀의 전기적 간섭 영향을 끼칠 수 있습니다. 이러한 이유 때문에 커넥터 설계 시 소비자의 요구를 만족시킬 수 있어야 합니다.

4. 커넥터 종류
4-1. 동축 커넥터
동축 커넥터의 대표적인 예는 BNC 타입입니다. 주로 고주파 신호용으로 사용되고 있습니다.

4-2. D-SUB 커넥터
컴퓨터와 주변기기를 연결할 때 주로 사용되는 커넥터입니다. 수십개의 핀으로 구성되어 있습니다. 좌측은 25핀 커넥터로 PC의 병렬 포트에 사용되고 있으며, 우측은 36핀의 센트로닉스 커넥터로 프린터에 사용되고 있습니다.

 

4-3. 기판-케이블용 커넥터
기판과 케이블을 연결할 때 사용되는 커넥터로 핀의 개수는 1개부터 수십개까지 다양합니다. 그림은 직선형이지만 직각으로 구부러져 있는 커넥터도 있습니다.

4-4. 리본 케이블 커넥터
IDC(Insulation Displacement Connector)라고도 불리는 커넥터로 PCB간의 신호 전송을 위한 접속에 사용됩니다. 대표적인 예로 PC의 하드디스크의 연결에 사용되고 있습니다.

4-5. FFC 커넥터
일반적인 케이블과 달리 얇은 필름 형태의 케이블을 사용하는 커넥터입니다. 케이블의 부피가 매우 작기 때문에 휴대폰과 같은 소형기기의 내부 접속용으로 사용되고 있습니다.

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