発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

近年、音響・映像（ＡＶ）機器等の電子機器に搭載されたデータ処理装置の能力が向上し、電子機器において膨大なデータを処理できるようになった。それに伴って、大量のデータが電子機器間を送受信されるようになった。例えば、デジタルテレビ放送用のテレビ、カメラ及び編集機器等の機器間を送受信されるデータでは、従来のフルハイビジョンテレビのデータ転送速度は３Ｇｂｐｓであったが、２０１１年頃から登場した４Ｋテレビのデータ量は大幅に増加するので、データ転送速度を６Ｇｂｐｓや１２Ｇｂｐｓに高めることが検討されている。 そのためには、同軸コネクタ及び同軸ケーブルは、従来よりも高い周波数の電気信号を伝送しなければならず、特に、電子機器と同軸ケーブルを接続する同軸コネクタにおける、高周波の信号の反射特性等による損失を抑えるために、同軸コネクタ自体のインピーダンス整合を行う必要がある。同軸コネクタ自体に生じるインピーダンスは、同軸コネクタを構成する中心端子と外部導体との間の距離等に依存して変化する。 したがって、同軸コネクタのインピーダンス整合をとるためには、中心端子と外部導体の距離を可能な限り一定に保つ必要がある。しかしながら、上述したような従来型の同軸コネクタでは、中心端子の実装部は外部導体の外側にあるので、実装先の基板を考慮してインピーダンス整合を調整しなければならない。そのため、同軸コネクタの中心端子の実装部を基板に実装する際に使用する半田の量や基板の厚さの違いによって、インピーダンスにばらつきが生じ、インピーダンス整合をとることが非常に困難になるという課題が生じる。 例えば、図１１に示すような、中心端子の実装部９３（ディップ端子）を備える同軸コネクタ９０では、実装の際にディップ端子に付ける半田の量の違い、同軸コネクタを実装する基板の厚さの違いによって、同軸コネクタ９０と基板１００とのインピーダンス整合が乱れ、高周波信号の反射特性が悪化するという問題が生じ得る。ディップ端子への半田付けは、端子の周囲に半田のフィレットを形成することになるので、端子と外部導体の距離を常に一定することはできず、同じ型の同軸コネクタでも、基板に実装した際に、半田量よってインピーダンス整合等の特性に、ばらつきが生じる。 また、ディップ端子を差し込む基板の厚みに違いがあると基板内に隠れたディップ端子の長さと基板から露出したディップ端子の長さが異なることによる影響や、基板内層の銅箔の影響を考慮してインピーダンス整合をとる必要があり、同じ型の同軸コネクタであってもそれぞれの基板に対する特性のばらつきを抑えることは困難である。 図１２は、図１１に示すような従来型の同軸コネクタを用いて、半田量の違いによる反射特性の差（図１２（ａ））及び、基板厚の違いによる反射特性の差（図１２（ｂ））を示すグラフである。グラフの縦軸は、電圧定在波比（ＶＳＷＲ：Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ）であり、高周波の伝送線路上の進行波と反射波の関係を表す値である。電圧定在波比が１に近いほど性能が良くインピーダンス整合がとれていることを示す。一般的には、この比が１．４以内であれば許容範囲内である。グラフの横軸は、同軸コネクタを伝送する信号の周波数を表す。 図１２（ａ）は、基板厚ｔが１．６ｍｍの基板に半田の量を多くして実装した同軸コネクタに伝送させる信号の周波数を変化させて測定した電圧定在波比の変化を表すグラフと、基板厚ｔが１．６ｍｍの基板に半田の量を少なくして基板に実装した同軸コネクタに対して、信号の周波数を変化させて測定した電圧定在波比の変化を表すグラフを示す。図１２（ｂ）は、半田の量を一定にし、基板厚ｔが０．８ｍｍ、１．０ｍｍ及び１．６ｍｍの基板にそれぞれ実装した同軸コネクタに対して、信号の周波数を変化させて測定した電圧定在波比の変化を表す各グラフを示す。 図１２（ａ）及び（ｂ）に示されるグラフから明らかなように、半田量の違い及び基板厚の違いによって、基板に実装された同軸コネクタの特性（電圧定在波比）に大きなばらつきが生じる。このばらつきが、同軸コネクタを基板に実装する際に、インピーダンス整合の調整をより困難なものにする。 以上のような課題を解決するために、外部導体と、一方の端部に相手側コネクタの中心端子と接続するための接触部を備え、他方の端部に基板の配線に接続するための実装部を備える中心端子と、該中心端子を保持して前記外部導体に収容される絶縁体とを含む同軸コネクタであって、実装部の少なくとも先端部分を基板に対して垂直になるように構成し、先端部分を除いた実装部の一部分に、ニッケルバリア部等の半田バリア部を形成することで、実装部の先端部分に付けられる半田の吸い上がりを防止し、さらに、実装部の先端部分の幅を狭くする（断面積を狭くする）こと、又は、絶縁体で支持される実装部と当該絶縁体との隙間を該絶縁体の突起部で狭くすることで、先端部分に半田を付けた際にフィレットが形成されても、先端部分の周囲に半田を留めて、実装部の幅の範囲内に半田を収めることができ、結果として、半田量及び基板厚に影響を受けず、かつ、外部導体と中心端子の距離を一定に保つことができ、インピーダンス整合の調整が容易に可能な同軸コネクタを提供する。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明に係る同軸コネクタは、中心端子の実装部を基板に対して垂直に接触するように構成したことで、基板厚の違いに関係なくインピーダンスの調整を容易に行うことができる。また、中心端子の実装部の先端部分の幅を狭くする（断面積を小さくする）こと、又は、絶縁体で支持される実装部と当該絶縁体との隙間を該絶縁体の突起部で狭くすることで、実装部の先端部分に半田を付けた際にフィレットが形成されても、実装部の先端部分の周囲に半田を留めて、実装部及びその先端部分の断面積の変化を抑えることができるので、半田の量を容易にコントロールすることができ、半田量の違いによるインピーダンスのばらつきを抑えることができる。さらに、実装部の先端部分を除いた部分に、半田に対して低濡れ性の領域、すなわち、半田バリア部を形成したことで、実装部の先端部分に付けられる半田の吸い上がりを防止することができるので、と同様に、半田の量を容易にコントロールすることができ、半田量の違いによるインピーダンスのばらつきを抑えることができる。 の構成を備える、本発明に係る同軸コネクタは、基板厚の違い及び半田量の違いによって生じるインピーダンスの変化を十分に抑えることができるので、インピーダンス整合を乱すことなく同軸コネクタを基板に容易に実装することができる。 また、本発明に係る同軸コネクタは、絶縁体に設けられた先端支持部及び後端支持部によって、中心端子の接触部又はその近傍部分、及び、実装部又はその近傍部分の２か所のみを支持し、中心端子のその他の部分の周囲に空間を設けることで、その他の部分は何にも接触することないため、絶縁体との接触によるインピーダンスの乱れを予め防止し、中心端子の周囲の状態をほぼ一定の状態に保つことができる。これにより、インピーダンスの調整を容易に行うことができる。同様に、外部導体内に、中心端子の中間部の周囲を取り囲み、中間部と平行に延びた、絶縁体を支持する絶縁体支持部を設けることで、外部導体の絶縁体支持部と中心端子間の距離も一定に保つことができ、インピーダンスの調整を容易に行うことができる。 このように、本発明に係る同軸コネクタは、インピーダンスの調整を容易に行うことができるため、同軸コネクタ自体のインピーダンス整合を安定させることができる。