암형 헤더란 무엇인가? 종류, 용도 및 PCB 선정 가이드

A 암컷 헤더 커넥터 PCB 또는 케이블 커넥터로, 접점이 속이 빈 소켓 형태이며, 짝을 이루는 수형 헤더의 핀을 수용하도록 설계되었습니다. 아두이노 쉴드부터 산업 제어 보드에 이르기까지 전자 제품에서 가장 흔하게 볼 수 있는 상호 연결 부품 중 하나입니다.

이 가이드는 다음을 위한 것입니다. PCB 설계자, 임베디드 시스템 엔지니어 및 메이커 중 암 헤더를 정확하게 이해하고, 선택하고, 납땜해야 하는 사람들을 위한 정보입니다.

포함되지 않음: 고전류 전원 커넥터, RF/동축 커넥터 또는 압착 공구를 이용한 와이어 하네스 조립은 표준 핀 헤더 제품군에 속하지 않으므로 별도의 선택 기준이 적용됩니다.

여성 헤더란 무엇인가요?

암형 헤더는 플라스틱 절연체 본체 내부에 스프링이 장착된 소켓 접점들이 일렬(또는 격자)로 배열된 구조입니다. 각 소켓은 표준 수형 핀을 수용할 수 있도록 설계되었습니다. "암형"이라는 용어는 핀이 삽입되는 접점의 기하학적 구조를 나타냅니다. 으로 소켓은 IEC 60050-151 일반 커넥터 용어에 부합합니다.

암형 헤더 PCB 부품을 주문하기 전에 반드시 확인해야 할 세 가지 매개변수는 다음과 같습니다.

• 피치:인접한 접점 사이의 중심 간 거리. 범용 헤더의 글로벌 표준은 다음과 같습니다. 54 mm (0.1 인치)2.00mm와 1.27mm는 소형 디자인에서 흔히 볼 수 있는 크기입니다.
• 핀 개수 및 행 개수:단일 행(1×N) 또는 이중 행(2×N).
• 접촉 도금:주석 도금은 대부분의 신호/저주파 응용 분야에 적합하며, 금 도금은 저전류 또는 고주기 연결에서 신뢰성을 향상시킵니다.

여성 헤더 유형

잘못된 유형을 선택하는 것은 흔하고 피할 수 있는 설계 오류입니다. 아래 표는 생산 및 프로토타입 제작에서 주로 사용되는 암형 헤더 유형을 보여줍니다.

피치와 유형은 독립적인 변수이므로 주문하기 전에 반드시 교배할 수컷 헤더의 데이터시트를 참조하여 두 가지 모두 확인하십시오.

암컷 헤더 커넥터는 무엇에 사용되나요?

암형 헤더 커넥터는 세 가지 주요 기능을 수행합니다.

1. 보드끼리 쌓기.베이스 보드의 암컷 헤더는 도터 보드의 수컷 헤더를 수용하여 모듈식으로 양방향 확장이 가능합니다. 아두이노 쉴드 생태계가 이러한 패턴의 가장 널리 알려진 예입니다.
2. 모듈-보드 인터페이스.센서 모듈, 디스플레이 모듈 및 무선 모듈은 일반적으로 수형 핀 헤더와 함께 제공됩니다. 캐리어 PCB에 암형 헤더를 납땜하면 납땜 제거 없이 모듈을 교체하거나 교환할 수 있으므로 프로토타입 제작 및 현장 유지 보수 시 상당한 이점이 있습니다.
3. 케이블-보드 연결.암형 하우징 커넥터(듀퐁 방식 또는 JST 호환)는 주변 장치 연결을 위한 플라잉 리드를 종단 처리합니다. 이러한 방식은 커넥터가 있는 케이블이 조립 및 유지보수를 간소화하기 때문에 소량에서 중간 규모의 생산에 일반적으로 사용됩니다.

여성 헤더 vs. 남성 헤더

배치 규칙: 어떤 성별의 커넥터를 어느 보드에 배치해야 하는지에 대한 보편적인 규칙은 없습니다. 일반적인 엔지니어링 관행은 암(오목한) 커넥터를 연결되지 않은 상태에서 전원 레일이 흐르는 쪽에 배치하는 것입니다. 오목한 형태는 우발적인 단락 위험을 줄여주기 때문입니다. 최종 결정은 관행에만 의존하지 말고 특정 기계적 레이아웃과 안전 요구 사항을 고려하여 내려야 합니다.

배치 장소 선택 확인 방법: 레이아웃을 최종 확정하기 전에, 연결되지 않은 커넥터가 사용자가 접근할 수 있는 위치에 있는지 또는 인클로저 내부에 노출되어 있는지 확인하십시오. 만약 그렇다면, 오목형 암 접점은 감전 및 단락 위험을 줄여주지만 완전히 제거하지는 못합니다. 해당 제품에 적용되는 안전 표준(예: IT 및 AV 장비의 경우 IEC 60950-1 / IEC 62368-1)을 준수하는지 확인하십시오.

암컷 헤더 핀 납땜 방법

이 절차는 다음 사항에 적용됩니다. 표준 FR4 PCB의 스루홀 암형 헤더SMD 변형 제품은 제어된 리플로우가 필요하므로 이 범위에서 제외됩니다.

전제 조건 :

• 온도 조절 기능이 있는 납땜 인두 (납땜용 320~370°C, 무연 SAC305용 340~380°C)
• 납땜용 전선, 직경 0.8~1.0mm
• 무세척 또는 로진 코어 플럭스
• 규격에 맞는 PCB (2.54mm 피치의 표준 헤더용 홀 직경 약 0.9~1.0mm)
• PCB 홀더 또는 보조 인력

단계 :

1. 먼저 가조립해 보세요.납땜 없이 헤더를 풋프린트에 삽입하십시오. 억지로 힘을 주지 않고 평평하게 삽입되어야 합니다. 뻑뻑하게 끼워지면 구멍 크기가 잘못된 것이므로 작업을 중단하고 풋프린트를 확인한 후 다음 단계로 진행하십시오.
2. 모서리 핀 하나를 고정하세요.헤더를 평평하게 잡은 상태에서 한쪽 끝 핀에 소량의 납을 바릅니다. 이렇게 하면 나머지 핀의 위치가 고정됩니다.
3. 직각인지 확인하십시오.측면과 전면에서 모두 검사하십시오. 가접 부분을 다시 가열하고 헤더가 기울어져 있으면 조정하십시오. 이것이 마지막으로 쉽게 수정할 수 있는 부분입니다.
4. 나머지 핀들을 순서대로 납땜하십시오.인두 끝을 핀/패드 접합부에 약 2초간 대고 납땜선을 접합부에 넣어주세요(인두 끝에 직접 넣지 마세요). 제대로 접합된 부분은 광택이 나고 매끄러우며, 핀과 패드의 고리 부분을 모두 적시는 오목한 필렛 형태를 이룹니다.
5. 모든 연결 부위를 꼼꼼히 살펴보세요.돋보기나 스마트폰 카메라를 사용하세요. 다음과 같은 접합부는 불량품으로 판정하세요: 무디거나 거친 접합부(콜드 조인트), 패드가 젖지 않고 볼록하게 뭉친 접합부(열 부족), 또는 인접한 핀으로 연결된 접합부.
6. 플럭스 잔류물을 제거하십시오.제품 요구 사항에 따라 무세척 플럭스를 사용하십시오. IPC-A-610 지침에 따르면 많은 조립품에서 무세척 플럭스 사용이 허용되지만, 품질 사양을 확인하십시오.

고장 신호와 그 의미:

• 짝짓기 후 연결이 간헐적으로 끊깁니다.냉간 접합일 가능성이 높음 - 플럭스를 추가하여 재용융
• 납땜 완료 후 헤더가 기울어졌습니다.정렬 점검 전에 가접 부위가 식었는지 확인하십시오. 납땜을 제거하고 세척한 후 2단계부터 다시 시작하십시오.
• 핀 사이의 납땜 브리지:납땜 제거용 심지와 플럭스를 사용하여 제거하고 확대경으로 다시 검사하십시오.

확인 방법: 납땜 후, 멀티미터를 연속성 모드로 사용하여 각 핀이 의도된 네트에 제대로 연결되었는지 확인하십시오. 반복적인 결합 주기(50회 이상)가 필요한 애플리케이션의 경우, 작동 조건에서 간단한 삽입/제거 기능 테스트를 수행하여 보드 출하 전에 기계적 접합 불량 여부를 확인할 수 있습니다.