[디지키 테크포럼] 헤더(핀 헤더)의 용어와 주요 사양

[테크월드=이광재 기자] 디지키에서 자주 받는 문의 중 하나가 바로 ‘핀 헤더’, 줄여서 ‘헤더’에 관한 것이다.

헤더는 전자 회로에서 매우 흔하게 사용되는 커넥터이지만 관련 용어가 다소 헷갈릴 수 있고 처음 접하는 분에게는 익숙하지 않은 표현도 있을 수 있다.

이 글에서는 헤더와 관련된 대표적인 용어와 주요 사양을 정리해 용도에 맞는 커넥터를 좀 더 쉽게 찾을 수 있도록 안내한다.

핀 헤더(Pin header)

는 PCB에 장착되는 커넥터로 수 핀(male pin) 접점을 가진 형태다. 과거에는 ‘Berg·Bergstrips·Bergstik’ 커넥터라고도 불렸지만 이러한 명칭은 특정 브랜드명에서 유래한 것이므로 지금은 자주 사용되지 않는다.

오늘날에는 여러 제조업체가 유사한 형태의 커넥터를 공급하고 있다. 해당 제품군은 디지키 사이트의 ‘

Headers, Male Pins | Rectangular Connectors

’에서 확인할 수 있다.

아래에 몇 가지 예를 소개한다.

소켓 헤더(Socket header)

는 핀 헤더와 마찬가지로 PCB에 장착되는 커넥터이지만 수 핀 접점 대신 암 소켓 접점을 가진 형태다. 해당 제품군은 디지키 사이트의 ‘

Headers, Receptacles, Female Sockets | Rectangular Connectors

’에서 확인할 수 있다.

아래에 몇 가지 예를 소개한다다.

이제 이러한 커넥터를 검색할 때 자주 사용하는 몇 가지 주요 사양을 살펴보자.

피치(Pitch)

는 한 접점의 중심에서 바로 옆 접점의 중심까지의 거리를 의미한다. 일반적으로 많이 쓰는 피치 값으로는 2.54mm(0.1인치), 2.0mm(0.079인치), 1.27mm(0.05인치) 등이 있으며 이 외에도 다양한 옵션이 있다.

피치와 측정 방법에 대해 더 자세히 알고 싶다면 디지키 테크포럼의 ‘

커넥터 피치(Pitch of a Connector)

’ 게시물을 참고하길 바란다.

열 수(Number of Rows)

는 1열과 2열이 가장 일반적이지만 특히 특정 용도의 커넥터 시리즈에서는 3열 이상으로 구성된 다열 헤더도 찾아볼 수 있다.

열 간격(Row Spacing)

은 피치와 마찬가지로 열 간격은 한 열의 중심에서 다음 열의 중심까지의 거리다. 대부분의 경우 이 값은 피치와 같지만 항상 그런 것은 아니므로 실제로 측정해 확인하는 것이 좋다.

일반적으로

접점 수(Number of Positions)

는 한 열당 개수가 아니라 하나의 커넥터에 있는 전체 접점 수를 기준으로 한다. 앞의 사진에 나온 커넥터는 열당 8개의 접점으로 구성돼 있지만 전체적으로는 16접점 헤더로 본다.

자료에 따라서는 같은 커넥터를 2x8과 같은 배열 형식으로 표기하는 경우도 있다. 즉, 위 도면 기준으로 2x8, 1x16, 16접점 헤더는 모두 동일한 전체 접점 수를 의미한다.

방향성(Orientation)

의 경우 헤더는 일반적으로 수직형이 가장 많이 사용되며 이 경우 접점은 PCB에 대해 수직으로 배치된다. 하지만 많은 경우에는 접점이 PCB 표면과 평행하게 배치되는 직각형 헤더가 필요하다.

어떤 형태가 필요한지 미리 파악하면 검색 옵션을 훨씬 효과적으로 좁힐 수 있다. 아래에 예를 소개한다.

장착 방식(Mounting)

은 커넥터가 PCB에 어떻게 장착되는지를 나타내는 항목이다. 가장 일반적인 장착 방식은 표면 실장과 스루홀(through hole)이다. 표면 실장은 단자가 PCB 표면의 솔더 패드에 접합되는 방식이며 스루홀은 접점이 PCB의 구멍을 통과한 뒤 반대쪽 면에서 납땜되어 고정되는 방식이다.

도금(Plating)

에 대해 설명하면 대부분의 경우 헤더의 접점에는 시간이 지나면서 발생할 수 있는 부식이나 산화를 줄이고 안정적인 전기적 접촉을 유지하기 위해 도금이 적용된다.

가장 일반적인 도금 옵션은 주석과 금이다. 금은 부식과 산화에 대한 저항성이 우수하고 전기 전도성도 좋지만 제품 비용을 높일 수 있다.

또 체결할 때마다 도금층이 조금씩 마모될 수 있으므로 반복적인 체결 환경에서는 주석보다 불리할 수 있다. 다만 금 도금층이 두꺼울수록 더 많은 체결 사이클을 견딜 수 있지만 그만큼 비용도 함께 증가한다.

헤더는 플라스틱 벽으로 둘러싸인 구조를 가질 수 있다. 이러한

슈라우드(Shrouding)

는 체결되지 않은 상태에서 접점을 보호하고 키방향 구분이나 기계적 래칭에도 활용된다.

슈라우드는 핀의 한쪽 면에만 있거나 서로 마주 보는 두 면, 세 면, 또는 네 면 전체를 둘러싸는 형태로 제공된다.

헤더를 선택할 때 고려해야 할 요소는 이 외에도 많지만 위 항목들만으로도 검색 범위를 상당히 좁힐 수 있다.

원문은 DigiKey의 TechForum/Article을 참조하세요!

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