전자제품의 커넥터

iFixit의 현재 커넥터 개요 "케이블 커넥터 인식 및 연결 해제"에 이어, 전체 커넥터 분류 체계는 논리적인 다음 단계로 보입니다.

일반적인 개요로 시작하여 각 카테고리를 살펴봄으로써 차이점과 작동 방식을 이해하도록 돕는 이 위키는 수리 중 커넥터 작동이 확실치 않은 모든 분에게 유용한 통찰력을 제공할 것입니다.

이 기본 개요는 우리가 이 목록에서 커넥터를 어떻게 분류했는지 보여줍니다.

FPC(Flexible Printed Circuits, 연성 회로 기판) 또는 FFC(Flexible Flat Cables, 연성 평면 케이블)는 전자제품 내부에서 부품을 연결하는 데 사용되는 매우 일반적인 유형의 케이블입니다. 흔히 리본 케이블로도 불리는 이 평면 케이블은 유연하고 두께가 매우 얇아 소형 모바일 기기나 특수 하드웨어 모두에 적합합니다.

FPC 또는 FFC를 PCB(회로 기판)에 연결하는 커넥터는 적용 분야에 따라 매우 다양하며, 각 유형은 서로 다른 장점, 단점 및 작동 방식을 가지고 있습니다.

ZIF(Zero-Insertion-Force, 무삽입력) 커넥터는 이 목록에 있는 커넥터 중 가장 일반적이고 다양한 유형일 것입니다. 삽입이 쉽고 종종 FPC/FFC를 고정하는 잠금 메커니즘을 갖추고 있습니다. ZIF 커넥터를 작동하기 전에 유지 방법을 식별하는 것이 중요한데, 하나를 다른 것으로 착각하면 작고 깨지기 쉬운 이 커넥터들에 손상을 줄 수 있기 때문입니다.

이 유형의 ZIF 커넥터에는 FPC/FFC 방향을 가리키는 작은 레버가 있습니다. 레버가 위를 향한 상태에서 ZIF를 삽입할 수 있으며, 레버가 PCB와 평행하게 '평평'해지면 제자리에 잠깁니다. 스퍼저나 손톱을 사용하여 이 레버를 열고 커넥터의 잠금을 해제할 수 있으며, 그 후 FPC를 하우징에서 수평으로 쉽게 당겨 꺼낼 수 있습니다.
참고: 케이블 커넥터 인식 및 연결 해제

Back-flip 커넥터는 front-flip과 매우 유사하게 작동하지만 잠금 레버가 반대로 되어 있어 FPC 삽입 측면에서 멀어지는 방향을 향하고 있습니다. 둘 다 매우 흔하며, 어떤 커넥터를 다루고 있는지 구별하기 위해 관찰과 주의 깊은 시행착오가 필요할 수 있습니다.

참고: Kobo Clara Colour (N367B) 마더보드 교체

덜 흔하지만 여전히 상당한 유지 방식은 커넥터 내부의 바브(barbed) 치형을 사용하여 래치 없이 삽입할 수 있게 하지만, 해제 버튼이나 바를 눌러야 하는 방식입니다.

놓친 유지 방법이 없다는 것을 확실히 알 때까지 커넥터에서 FPC를 뽑지 않는 것이 중요합니다.

참고: PlayStation 5 LED 보드 교체

이보다 훨씬 드문 버전은 핀치 스타일의 잠금 메커니즘으로, 커넥터를 함께 쥐어 바브 치형을 해제함으로써 FPC의 잠금을 푸는 방식입니다.

참고: Xbox Series X 마더보드 교체

일부 ZIF 커넥터는 FPC가 삽입된 후 견고하고 안전하게 장착되도록 커넥터 위로 젖혀지는 잠금 래치를 사용합니다. 이것들은 젖혀 올리기 까다로울 수 있지만, 외부를 감싸는 바 아래에 픽이나 스퍼저를 사용하는 것이 가장 효과적인 방법으로 보입니다.

예시에서는 FPC 대신 와이어 번들을 보여주지만, 동일한 절차가 적용됩니다.

참고: IPEX Cabline CA

Locking-Bar와 비슷하지만 강성을 높이고 먼지 유입을 방지하기 위해 상단에 전체 덮개가 있는 Locking-Cage는 매우 유사하게 작동합니다.

예시에서는 FPC 대신 와이어 번들을 보여주지만, 동일한 절차가 적용됩니다.

참고: IPEX Cablin CA II

Slide-lock은 슬라이딩(종종 플라스틱) 래치를 사용하여 FPC를 제자리에 고정합니다. 흔히 래치를 밀어야 하는 방향을 나타내는 화살표가 있으며, 이 작업이 완료되면 FPC를 쉽게 당겨 뺄 수 있습니다. 이러한 커넥터는 FPC 제거를 돕기 위해 플라스틱 당김 탭을 갖춘 경우가 많습니다.

참고: Steam Deck 오디오 보드 교체

일부 ZIF 커넥터는 단단한 마찰 고정 외에는 눈에 띄는 잠금 방식이 없으며, 최소한의 힘만으로 삽입 및 제거할 수 있습니다. 흔히 사용자가 커넥터를 직접 뽑을 수 있도록 FPC 끝부분 근처에 플라스틱 탭이 있지만, 이 기능은 다른 유형의 ZIF 커넥터에도 있을 수 있으므로 잠금 방식이 아니라고 가정하기 전에 어떤 유형의 커넥터가 사용되는지 항상 식별하는 것이 중요합니다.

참고: PlayStation 5 LED 보드 교체

다양한 다른 ZIF 커넥터 유지 방식이 있으며, 이 중 다수는 독점적이거나 흔하지 않습니다. 가능하다면 기기에 맞는 안내서를 찾고, 그렇지 않다면 주의해서 진행하세요.

프레스-핏 커넥터는 모바일 기기에서 가장 인기 있는 커넥터 중 하나이며, 그럴만한 이유가 있습니다. 로우 프로필 커넥터이면서 고밀도이고 작동이 쉽습니다. 프레스 커넥터를 제거하려면 스퍼저나 손톱으로 평평한 상단 아래를 밀어 넣고 부드럽게 위로 들어 올리세요. 재설치하려면 핀을 정렬하고 딸깍 소리가 날 때까지 약간 누르세요.

이 커넥터는 다양한 크기가 있으며, 작은 것은 지문인식 센서, 배터리, 스피커와 같은 주변기기 연결에 사용됩니다. 더 큰 것은 디스플레이 연결, 카메라, 메인-도터보드 상호 연결에 주로 사용됩니다.

참고: Samsung Galaxy S23 Plus 마더보드 교체

Mezzanine 유형은 기기 하위 어셈블리 내에서 전원 및 데이터와 같은 기본 기능을 연결하므로 기본적인 커넥터입니다. 다양한 형태로 제공되며, 소형 소비자 가전에서는 위의 ZIF 커넥터를 많이 활용합니다. 특수 분야에서는 특정 사용 사례에 적합한 다른 고유한 mezzanine 커넥터가 있습니다.

고속 데이터 중심의 mezzanine 커넥터는 배열된 많은 핀을 사용하는 경우가 많으며, 정렬 기둥과 잠금 메커니즘을 사용할 수도 있습니다. 이들은 신호 강도와 무결성에 집중하므로 사용하는 (종종 깨지기 쉬운) 핀 주위에서 주의해야 합니다.

참고: Mac Pro Late 2013 그래픽 카드 교체하기 / Molex HD Mezz Connector

특수 고전력 mezzanine 인터페이스는 종종 높은 전류를 유지하기 위해 두꺼운 게이지 와이어와 대형 접점 패드를 사용합니다. 이들은 정렬 핀과 탭, 래치 또는 경우에 따라 나사와 같은 강력한 잠금 기능을 주로 사용합니다.

참고: Mac Pro 2009-2012 분해도 / Molex EXTreme Guardian Connector

에지 커넥터는 연결되는 PCB의 물리적 부분으로 통합되어 있다는 점에서 독특합니다. 이들은 전도성 패드와 스프링 압축 인터페이스를 결합하여 안정적인 접촉을 보장합니다. 이는 앞서 언급한 많은 고전력 mezzanine 커넥터도 사용하는 방식인데, 높은 전류를 위해 최대 접촉이 필요하기 때문입니다.

하지만 모든 사용 사례가 그렇게 특수한 것은 아니며, 다음 스프링 커넥터는 전자제품에서 가장 일반적인 인터페이스 중 일부에 사용됩니다.

스프링 핑거는 본질적으로 도킹 PCB의 전도성 패드와 수신 PCB의 배선 사이에서 접점 역할을 하는 스프링으로, 케이블을 사용하지 않고 전기적 연결을 가능하게 합니다.

전자제품 내 예시로는 M.2 표준, DIMM 및 CAMM2 표준, PCIe 확장 인터페이스를 사용하는 확장형 메모리, 스토리지 및 네트워킹이 있습니다. 또한 많은 IO 포트도 USB 및 HDMI를 포함하여 이 기술을 사용합니다. 대부분 지역의 전원 플러그도 마찰 고정과 좋은 전기적 접촉을 보장하기 위해 확장된 버전의 스프링 핑거에 의존합니다.

참고: Lenovo ThinkPad T14 Gen 7 LPCAMM2 메모리 교체의 메모리 / Lenovo ThinkPad T14 Gen 7 USB-C 포트 교체의 USB 포트

포고 핀은 일반적으로 스프링 핑거보다 크며 소비자 가전의 외부용으로 적합합니다. 구형 휴대폰의 교체형 배터리 인터페이스로 사용된 것으로 잘 알려져 있지만, 현대의 웨어러블 기기에도 필수적입니다. 무선 이어버드를 위한 포고 핀 기반 충전 인터페이스 예시가 제시되어 있습니다.

이러한 커넥터는 저전력 애플리케이션에서 확장 또는 간편한 접촉 충전에 이상적입니다. 사용자는 일반적으로 자신이 전자 커넥터를 작동하고 있다는 것을 완전히 인지하지 못하며, 이러한 커넥터가 적용된 기기의 수리는 (압축 커넥터 자체가 파손되지 않은 경우) 간단합니다.

참고: Nothing Ear (1) 분해도의 포고 핀 충전 인터페이스

제브라 커넥터 또한 두 전도성 패드 세트 사이에 위치하므로 압축 커넥터의 일종입니다. 이 커넥터는 배선 사이를 교대로 가로지르는 줄무늬가 있어 기존 압축 커넥터보다 더 높은 대역폭을 허용한다는 점에서 독특합니다. 이를 통해 전원뿐만 아니라 기본 데이터를 보낼 수 있어 PCB에 장착된 전광판에 신호를 보낼 수 있는 등 보다 특수한 애플리케이션에 사용할 수 있습니다.

참고: LCD 제브라 커넥터

이 목록에서 가장 일반적이면서도 가장 까다로운 커넥터 중 하나는 스냅-온 동축 연결기입니다. 이들은 매우 작고 특히 소형 소비자 가전 내부의 좁은 공간에서 정렬하기 어려울 수 있으며, 바로 그곳에 주로 사용됩니다.

마이크로 동축 커넥터를 제거하려면 프레스 커넥터와 유사하게 정밀 집게나 스퍼저를 사용하여 하단에서 헤드를 부드럽게 들어 올리세요.

재설치는 더 까다로우며 정밀한 정렬이 필수적입니다. 흔히 사용되는 방법은 둥근 플러그 헤드를 정밀 집게로 잡고 소켓 핀 위에 정렬되면 스퍼저나 손톱으로 아래로 누르는 것입니다.

참고: Samsung Galaxy S20 FE 5G 충전 포트 및 충전 보드 교체

모든 무선 주파수 커넥터가 둥근 헤드의 스냅-온 인터페이스를 사용하는 것은 아니며, 일부는 이제 ZIF 또는 프레스-핏 커넥터와 함께 기존 FPC/FFC를 사용합니다.

기기 내에서 FPC가 점점 더 보편화되고 있지만, 기존 와이어(또는 와이어 번들)도 자주 사용되며 자체적인 커넥터 유형을 가지고 있습니다.

헤더는 보통 직사각형 레이아웃으로 핀 배열이 구성되어 있으며, 플러그는 핀에 맞는 구멍 배열로 구성되어 단순히 마찰을 사용하여 고정됩니다. 이러한 커넥터에는 일반적으로 유지 방법이 없으며, 살짝 당기기만 해도 쉽게 뽑힙니다. 헤더는 대부분 수직 방향이지만, 일부 경우에는 특히 에지나 좁은 공간의 PCB에서 헤더가 수평으로 놓일 수 있습니다.

간단한 헤더는 데스크톱 컴퓨터의 내부 USB 확장에도 사용되며, Arduino 및 Raspberry Pi와 같은 마이크로프로세서에서 인기가 많습니다.

기존 헤더에서는 핀과 플러그 사이의 마찰이 주로 유지되는 주된 방식이지만, Box-Headers는 핀 주위에 추가 상자를 사용하여 더 견고한 결합을 보장합니다. 이러한 커넥터는 정렬을 보장하고 우발적인 제거를 방지하기 위해 작은 유지 탭이나 레일을 사용하기도 합니다. 이러한 커넥터는 일반적으로 잠금 메커니즘이 없으며 작은 힘을 가해 당겨 뽑아도 안전합니다.

이 일반적으로 흰색인 JST 커넥터는 엄청나게 인기가 많으며 대부분 전자제품에서 발견됩니다. 단순 헤더 및 Box-Header 유형 모두 존재하며, 다양한 핀 수와 크기를 가집니다. 일부 버전은 우발적인 연결 해제를 방지하기 위해 잠금을 사용하기도 합니다.

이것들이 이전 두 카테고리와 완전히 별개인 것은 아니며, 서로 겹치지만 그 인기로 인해 특별히 언급할 가치가 있습니다.

일부 헤더 인접 커넥터는 잠금 메커니즘을 사용합니다. 예로 SATA가 있는데, 이는 단순한 핀 배열이 아닌 '블레이드' 형태의 에지-스타일 접점을 사용하는 Box-Header를 이용합니다. SATA는 표준 내부 데이터 전송 케이블이며 제자리에 고정하기 위해 금속 잠금 탭을 사용합니다. 헤더에서 플러그를 뽑기 전에 잠금 탭을 쥐는 것이 제거에 필요합니다. 내부 전원 케이블 커넥터가 운송이나 장기간 사용 중 이탈을 방지하기 위해 잠금 메커니즘을 갖추는 것은 일반적이며, 다양한 형태로 존재합니다.

전원 케이블은 종종 FPC가 수용할 수 있는 것보다 덜 깨지기 쉬운 형태로 안전하게 전기를 전도하기 위해 케이블 번들을 필요로 합니다. 따라서 커넥터 또한 더 견고할 필요가 있습니다. 전원 케이블 커넥터는 종종 강화된 Box-Header와 안전한 잠금 메커니즘의 조합입니다. 가장 널리 퍼진 모델은 다양한 독점 기기와 ATX 표준에 따른 데스크톱 PC에서 사용되는 Molex의 mini-fit 시리즈입니다.

이들은 커넥터 외부에 단순한 흔들림 방지 잠금 탭을 사용하고 마찰을 통해 정렬된 상태를 유지하는 깊게 설정된 핀과 결합합니다. 일부는 플러그와 리셉터클 사이의 마찰력 때문에 제거하는 데 상당한 힘이 필요할 수 있습니다. 손상을 방지하기 위해 이러한 커넥터를 제거하기 전에 잠금이 해제되었는지 항상 확인하세요.

헤더가 PCB에 평평하게 놓일 때, 낮은 프로필 제약 내에 맞추기 위해 핀 한 줄을 사용할 수 있습니다. 아래 이미지는 수평 결합이 가능한 평면 형식 헤더를 보여줍니다. 이는 궁극적으로 헤더이지만 방향 때문에 작동하기가 조금 더 까다롭습니다. 스퍼저를 사용하여 커넥터를 하우징에서 부드럽게 밀어내고, 좌우로 번갈아 움직이며 살살 흔들면서 빼내야 할 수도 있습니다. 이 커넥터들은 약간 성가실 수 있지만 비교적 견고하고 예측 가능합니다.

케이블 커넥터 인식 및 연결 해제

이 작고 깨지기 쉬운 커넥터는 플러그를 수직으로, 그리고 약간의 각도를 두고 제거해야 한다는 점을 제외하면 기존 헤더와 비슷해 보입니다. 이들은 단순 핀 인터페이스 헤더보다는 에지 커넥터와 더 유사한 접점을 사용하며, 대형 JST-스타일 헤더를 대체하여 소형 기기의 팬 커넥터로 가장 흔히 발견됩니다.

이들은 매우 깨지기 쉬우므로 손상을 방지하기 위해 최대한 주의해야 합니다.

[Molex Pico-EZmate 출처: https://www.ifixit.com/Guide/Mac+mini+(2...]

목록에 없는 보드-투-보드 커넥터를 알고 계신다면 댓글을 남기거나 수정을 제안해 주세요.