스프링 핀 커넥터란?
스프링 핀 커넥터는 서로 다른 부품 간에 전기를 흐르게 하는 접점으로 사용되는 전기 커넥터 부품 중 하나입니다.
기본적으로 핀, 튜브, 스프링으로 구성되어 있습니다. 핀과 연결된 튜브 안에 스프링이 들어 있어 진동에 강하고, 흔들림이 있어도 접촉 장애가 잘 발생하지 않는 것이 특징입니다.
미세 피치 커넥터, 저저항 모듈형 커넥터, 하우징이 있는 제품 등 종류가 다양합니다. 극수, 접점 수, 접점 높이 등도 다양하고 내구성도 좋으며, 원터치로 탈부착이 가능한 제품도 많습니다.
스프링 핀 커넥터의 사용 용도
스프링 핀 커넥터는 모바일 기기나 운송기기에 활용되고 있습니다. 스프링 핀 커넥터는 스프링에 의해 진동을 받아도 접촉이 잘 유지되기 때문에 진동을 받는 제품에는 필수적입니다.
우리 일상에서 무선 이어폰의 충전 박스, 2in1 태블릿 PC의 태블릿 단말기와 키보드 연결, 스마트워치 충전, 전기자동차 충전 커넥터 등에 사용됩니다. 스프링 핀 커넥터는 기기의 소형화에도 기여합니다.
예를 들어, 기판과 기판 또는 기판과 배터리를 연결하는 용도로도 적합합니다. 그 외에도 크래들, 내부 안테나 연결도 그 중 하나다. 표면 실장형, 스루홀형, 솔더컵형이 있으며, 납땜으로 기판과 연결합니다.
스프링 핀 커넥터의 원리
스프링 핀 커넥터는 스프링의 힘으로 전기 접점 간의 접촉을 유지합니다. 기본적으로 3개의 부품으로 구성되며, 본체인 중공형 배럴, 배럴 내부에 수납되는 코일형 스프링, 스프링에 의해 상대 부품에 눌려지는 플런저의 3개 부품으로 구성됩니다.
스프링과 플런저 사이에 볼, 쉘, 인슐레이터라는 부품을 넣은 4부 구조의 타입도 있습니다. 스프링 핀 커넥터의 구조는 포고 핀 구조라고도 합니다.
스프링으로 반발하는 구조가 포고스틱이라는 손잡이와 계단을 달고 스프링의 힘으로 점프하는 막대 모양의 놀이기구를 닮았다고 해서 붙여진 이름입니다. 플런저, 배럴은 황동이 많이 사용되며, 스프링에는 SUS나 피아노선이 많이 사용됩니다. 또한 접촉면의 표면 처리는 금도금이 주류를 이룹니다.
스프링 핀 커넥터의 기타 정보
1. 스프링 핀 커넥터의 결합 방향
스프링 핀 커넥터를 이용한 부품의 결합은 수직 방향으로 결합하는 것이 바람직합니다. 수직방향이 아닌 수평방향으로 부품끼리 슬라이딩하도록 연결하면, 플런저는 스프링을 누르는 방향과 90° 어긋난 방향으로 배럴에 대해 쓰러지려는 힘이 작용합니다.
만약 스프링이 아래로 내려가지 않으면 배럴의 가장자리가 손상될 수 있습니다. 그러나 수평 방향의 결합을 고려한 조치를 취하면 수평 방향의 결합도 가능합니다.
그러나 일반적으로 견딜 수 있는 결합 횟수가 줄어들고 슬라이드에 의한 도금의 마모도 커지므로 슬라이드 거리를 최대한 짧게 하거나 도금 두께를 두껍게 하는 등의 대책이 필요합니다.
2. 스프링 핀 커넥터의 사양
스프링 핀 커넥터에는 용도에 따라 특수 기능을 향상시킨 사양이 있습니다. 대표적인 3가지 사양을 소개합니다.
방수 대응
제품이 물에 젖을 가능성이 있는 경우에는 방수 사양의 스프링 핀 커넥터가 선택된다. 방수를 위해 포팅, O-링, 고무 시트 등의 방수 부품이 사용됩니다.
고속 전송 지원
전자기기에서는 정보 전달이 이루어지며, 기기의 성능 향상을 위해 데이터의 고속 전송이 필수적입니다. 스프링 핀 커넥터를 사용하여 대량의 데이터를 고속으로 전송하는 경우, 커넥터 전자기장 해석을 통해 핀 배열 등의 사양을 설계합니다.
고전류 대응
스프링 핀 커넥터 중에는 고전류 연결에 사용되는 것도 있습니다. 소형 스프링 핀 커넥터에서도 대량의 전류가 흐를 수 있도록 접촉 면적을 확보하고 발열을 억제하기 위해 볼, 절연체 등의 부품이 내장되어 있습니다.