特許第6372208号(P6372208)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6372208
(24)【登録日】2018年7月27日
(45)【発行日】2018年8月15日
(54)【発明の名称】基板接続用コネクタ
(51)【国際特許分類】
   H01R 13/6471 20110101AFI20180806BHJP
   H01R 12/73 20110101ALI20180806BHJP
【FI】
   H01R13/6471
   H01R12/73
【請求項の数】3
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2014-143151(P2014-143151)
(22)【出願日】2014年7月11日
(65)【公開番号】特開2016-18764(P2016-18764A)
(43)【公開日】2016年2月1日
【審査請求日】2017年6月16日
(73)【特許権者】
【識別番号】000177690
【氏名又は名称】山一電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001243
【氏名又は名称】特許業務法人 谷・阿部特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 修二
【審査官】 前田 仁
(56)【参考文献】
【文献】 特表2007−516565(JP,A)
【文献】 特開2008−226731(JP,A)
【文献】 特開2006−098376(JP,A)
【文献】 特開2005−056756(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01R 13/6471
H01R 12/73
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
取り外し可能な第1の基板の電極群に当接する複数のコンタクトピンを有する第1のコネクタ部と、
前記第1の基板に連結される第2の基板に配され、前記第1のコネクタ部に対し着脱可能とされる第2のコネクタ部であって前記複数のコンタクトピンにそれぞれ着脱可能に接続される一対の可動片と、該第2の基板に固定される1本の固定端子部と、前記一対の可動片の結合部と前記固定端子部とを連結する連結部とをそれぞれ有する複数の信号用コンタクト端子、および、前記複数のコンタクトピンにそれぞれ着脱可能に接続される一対の可動片と、該第2の基板に固定される2本の固定端子部と、前記一対の可動片の結合部と前記固定端子部とを連結する連結部とをそれぞれ有する複数の接地用コンタクト端子を有する第2のコネクタ部と、を備え、
前記信号用コンタクト端子の1本の固定端子部が、前記接地用コンタクト端子の連結部の端部に形成される互いに離隔した2本の固定端子部相互間に配されるように、前記第2のコネクタ部が、前記第2の基板に配されることを特徴とする基板接続用コネクタ。
【請求項2】
前記コンタクトピンは、一対の接触ピン、および、該一対の接触ピンを離隔する方向に付勢する弾性部材を含むことを特徴とする請求項1記載の基板接続用コネクタ。
【請求項3】
前記信号用コンタクト端子の連結部は、前記接地用コンタクト端子の連結部と前記第2のコネクタ部の背面部との間に配置されることを特徴とする請求項1記載の基板接続用コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の接触子を有する基板接続用コネクタに関する。
【背景技術】
【0002】
ICテスター等の電子機器においては、例えば、特許文献1にも示されるように、複数のプリント基板からなるテストボード(特許文献1においては、ソケットボード、ベースボードと呼称されている)、および、基板接続用コネクタを介して披検査物としての半導体素子と検査装置本体部とが電気的に接続されている。そのような基板接続用コネクタは、検査装置本体部のピンカードに設けられており、ベースボードの電極に押し当てられる複数本のポゴピンを備えている。接触子としてのポゴピンは、例えば、特許文献2にも示されるように、金属製の円筒体の両端に突出する一対のピンと、一対のピンを互いに離隔する方向に付勢する弾性部材とを含んで構成されている。
【0003】
このような電子機器においては、半導体素子と検査装置本体部との間の伝送路における高周波数帯域の試験信号の伝送特性が良好であることが要望される。従って、伝送路における特性インピーダンスの整合、および、クロストークの抑制等の対策が必要とされる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平10−227830号公報
【特許文献2】特開2007−33215号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述のような基板接続用コネクタにおいて、接触子としてのポゴピンの相互間距離を変更することなく、伝送路における高周波数帯域の試験信号の伝送特性を向上させるようにクロストークを抑制することが要望される場合、基板接続用コネクタの大幅な設計変更を要する虞がある。
【0006】
以上の問題点を考慮し、本発明は、複数の接触子を有する基板接続用コネクタであって、複数の接触子の相互間距離を変更することなく、伝送路における高周波数帯域の試験信号の伝送特性を向上させることができる基板接続用コネクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述の目的を達成するために、本発明に係る基板接続用コネクタは、取り外し可能な第1の基板の電極群に当接する複数のコンタクトピンを有する第1のコネクタ部と、第1の基板に連結される第2の基板に配され、第1のコネクタ部に対し着脱可能とされる第2のコネクタ部であって複数のコンタクトピンにそれぞれ着脱可能に接続される一対の可動片と、第2の基板に固定される1本の固定端子部と、一対の可動片の結合部と固定端子部とを連結する連結部とをそれぞれ有する複数の信号用コンタクト端子、および、複数のコンタクトピンにそれぞれ着脱可能に接続される一対の可動片と、第2の基板に固定される2本の固定端子部と、一対の可動片の結合部と固定端子部とを連結する連結部とをそれぞれ有する複数の接地用コンタクト端子を有する第2のコネクタ部と、を備え、信号用コンタクト端子の1本の固定端子部が、接地用コンタクト端子の連結部の端部に形成される互いに離隔した2本の固定端子部相互間に配されるように、第2のコネクタ部が、第2の基板に配されることを特徴とする。
【0008】
また、コンタクトピンは、一対の接触ピン、および、一対の接触ピンを離隔する方向に付勢する弾性部材を含むものであってもよい。号用コンタクト端子の連結部は、接地用コンタクト端子の連結部と第2のコネクタ部の背面部との間に配置されてもよい。
【発明の効果】
【0009】
本発明に係る基板接続用コネクタによれば、信号用コンタクト端子の1本の固定端子部が、接地用コンタクト端子の連結部の端部に形成される互いに離隔した2本の固定端子部相互間に配されるように、第2のコネクタ部が、第2の基板に配されるので複数の接触子の相互間距離を変更することなく、伝送路における高周波数帯域の試験信号の伝送特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】本発明に係る基板接続用コネクタの一例の外観を、雄型コネクタから見て示す斜視図である。
図2図1に示される例における平面図である。
図3図1に示される例における側面図である。
図4図1におけるA部を拡大して示す斜視図である。
図5図2におけるV−V線に沿って示される断面図である。
図6図1に示される基板接続用コネクタが配線基板およびテストボードに固定された状態を示す斜視図である。
図7図6に示される例における正面図である。
図8図6に示される例における側面図である。
図9図6に示される例におけるテストボードを示す平面図である。
図10】本発明に係る基板接続用コネクタの一例を分解して示す斜視図である。
図11図10における平面図である。
図12図10における側面図である。
図13図10における下面から見た斜視図である。
図14】本発明に係る基板接続用コネクタの一部を構成する雄型コネクタを示す斜視図である。
図15図14に示される例における平面図である。
図16】(A)は、図14に示される例における背面図であり、(B)は、図14に示される例における正面図である。
図17図14に示される例における側面図である。
図18図15におけるXVIII−XVIII線に沿って示される断面図である。
図19】本発明に係る基板接続用コネクタの一部を構成する雌型コネクタを示す斜視図である。
図20図19に示される例における背面図である。
図21図19におけるXXI−XXI線に沿って示される断面図である。
図22】(A)および(B)は、それぞれ、信号用コンタクト端子の斜視図であり、(C)は、(A)の平面図である。
図23】(A)および(B)は、それぞれ、接地用コンタクト端子の斜視図であり、(C)は、(A)の平面図である。
図24】本発明に係る基板接続用コネクタの一例の外観を、雌型コネクタから見て示す斜視図である。
図25図24に示される雄型コネクタから雌型コネクタが取り外される状態を示す斜視図である。
図26】(A)および(D)は、それぞれ、図24および図25に示される部分XXVIA、部分XXVIDの拡大された斜視図であり、(B)および(C)は、図24に示される雄型コネクタから雌型コネクタを取り外す手順の説明に供される部分的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図6は、本発明に係る基板接続用コネクタの一例を、テストボードとともに概略的に示す。
【0012】
基板接続用コネクタ16は、図示が省略される検査装置本体に配される配線基板12の複数の伝送路とそれらに対応するテストボード10の複数の伝送路とを電気的に接続するものとされる。図6におけるX座標軸に平行な配線基板12の実装面12Aの両端には、それぞれ、角型スペーサSPを介してテストボード10を配線基板12に連結するL字型の連結片14の一端が固定されている。これにより、テストボード10は、図8に示されるように、配線基板12の実装面12Aに対し略垂直となり、図6および図7におけるZ座標軸に沿って広がるように配されることとなる。テストボード10の両端は、角型スペーサSPを介して各連結片14の他端に対し取り外し可能に連結されている。これにより、例えば、複数種類のテストボード10が用意されている場合、複数種類のテストボード10のいずれか一つが、選択的に角型スペーサSPを介して各連結片14の他端に対し連結されることとなる。
【0013】
テストボード10の両端には、それぞれ、図9に示されるように、例えば、小ネジ(不図示)が挿入される孔10d、孔10cが形成されている。テストボード10は、その小ネジが孔10d、10c、角型スペーサSPの孔を介して各連結片14の他端の雌ねじ孔にねじ込まれることにより、各連結片14の他端に固定されることとなる。
【0014】
テストボード10は、被検査物としての半導体素子が搭載されるソケット(不図示)を備えている。図6におけるY座標軸に平行なテストボード10の両端には、それぞれ、複数個の取付孔10a,10bが、所定の間隔で形成されている。
【0015】
テストボード10の中央部には、後述する複数のコンタクトピンの接点部が当接するコンタクトパッド群が形成されている。コンタクトパッド群は、図6におけるY座標軸に沿って延びる直線上に所定の間隔で形成されるコンタクトパッド10gi,10si(i=1〜20)から構成されている。コンタクトパッド10giの列とコンタクトパッド10siの列とは、互いに平行に向かい合って二列に形成されている。コンタクトパッド10giの列は、テストボード10における接地ライン用導電パターンに導通しており、コンタクトパッド10siの列は、テストボード10における信号ライン用導電パターンに導通している。
【0016】
なお、上述のテストボード10および配線基板12は、図8に示されるように、各連結片14およびスペーサSPにより互いに連結され、テストボード10が配線基板12の実装面12Aに対し略垂直に支持されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、テストボード10、および、配線基板12が、それぞれ、互いに連結されることなく、個別に他の装置に支持されるように構成され、テストボード10が配線基板12の実装面12Aに対し略垂直に配置されるように構成されてもよい。
【0017】
基板接続用コネクタ16は、図10乃至図13に示されるように、互いに着脱可能に連結される第1のコネクタ部としての雄型コネクタ22と、第2のコネクタ部としての雌型コネクタ20とを含んで構成されている。
【0018】
雄型コネクタ22は、例えば、樹脂材料で成形され、図14および図15に示されるように、後述するコンタクトピン24ai(i=1〜40)を内側に収容し保持するコンタクトピン保持部22Aと、一端が上述のテストボード10におけるコンタクトパッド群に当接されるコンタクトピン24aiと、コンタクトピン保持部22Aの端部に接合され雌型コネクタ20に接続される接続部22Bとを含んで構成されている。
【0019】
コンタクトピン24aiは、例えば、燐青銅、あるいは、ベリリューム銅で作られている。コンタクトピン24aiは、所謂、ポゴピンと同様な構造を有しており、図18に拡大されて示されるように、一対の接触ピンP1,P2と、一対の接触ピンP1,P2を互いに離隔する方向に付勢する弾性部材としてのコイルスプリングSとを含んで構成されている。
【0020】
コンタクトピン保持部22Aは、図18に示されるように、接触ピンP1、および、コイルスプリングSを移動可能に収容する孔22ai,22bi(i=1〜20)を有している。孔22ai,22biは、それぞれ、図19に示されるように、Y座標軸に沿った直線上に上述のテストボード10のコンタクトパッド10gi,10siの間隔に対応して形成されている。孔22aiの列は、孔22biの列の上方に位置している。孔22ai,22biは、互いに同一の構造を有しているので孔22aiについて説明し、孔22biの説明を省略する。孔22aiは、接触ピンP1の基部、および、コイルスプリングSを収容する大径部と、大径部に連通し接触ピンP1の先端部が挿入される小径部とから構成されている。
【0021】
接続部22Bにおける接触ピンP2が突出する端面における両端には、図15に示されるように、ガイドピン22Pが一体に形成されている。各ガイドピン22Pは、図17に示されるように、上述の端面に対し略垂直に所定の長さだけ延びている。雄型コネクタ22が雌型コネクタ20に接続される場合、各ガイドピン22Pは、後述する雌型コネクタ20の孔20Rに嵌合される。また、接続部22Bにおける接触ピンP2が突出する端面におけるガイドピン22P相互間には、ガイド片22n1および22n2が所定の間隔をもって一体に端面に形成されている。Z座標軸に沿ったガイド片22n1および22n2の位置は、図16(A)、(B)および図17に示されるように、ガイドピン22Pの位置よりも高い位置とされる。さらに、接続部22Bの両側面には、雄型コネクタ22が雌型コネクタ20に接続される場合、後述する雌型コネクタ20のロック金具20Reおよび20Leにそれぞれ、係止される係止用爪部22Rn、22Lnが形成されている。Z座標軸に沿った係止用爪部22Rn、22Lnの位置は、ガイドピン22Pの位置と略同一に設定されている。接続部22Bにおけるコンタクトピン保持部22Aの孔22ai,22biに向かい合う位置には、それぞれ、コイルスプリングSの他端、および、接触ピンP2を移動可能に収容する孔が形成されている。その各孔は、接触ピンP2の基部、および、コイルスプリングSの他端を収容する大径部と、大径部に連通し接触ピンP2の先端部が挿入される小径部とから構成されている。
【0022】
雌型コネクタ20は、例えば、樹脂材料で成形され、図19および図20に示されるように、後述する信号用コンタクト端子32Siおよび接地用コンタクト端子32Gi(i=1〜20)を内側に収容し保持するコンタクト端子保持部20Aと、一端が上述のコンタクトピン24aiの接触ピンP2にそれぞれ接続される信号用コンタクト端子32Siおよび接地用コンタクト端子32Giと、コンタクト端子保持部20Aの両端部に一体に形成され配線基板12に固定される固定部20Bとを含んで構成されている。
【0023】
コンタクトピン24aiの接触ピンP2に接続される信号用コンタクト端子32Siは、図22(A)および(B)に示されるように、例えば、燐青銅、あるいは、ベリリューム銅で作られている。信号用コンタクト端子32Siは、接触ピンP2を協働して挟持する一対の可動片32aおよび32bと、配線基板12の信号ライン用電極部に半田付け固定される1本の固定端子部32fと、一対の可動片32aおよび32bの結合部と固定端子部32fとを連結する連結部32dとから構成されている。
【0024】
弾性を有する一対の可動片32aおよび32bは、それぞれ、接点部32ac,32bcを先端部に有している。図22(C)に示される接点部32acおよび接点部32bcの相互間距離Daは、コンタクトピン24aiの接触ピンP2の直径よりも若干小に設定されている。可動片32aおよび32bの基部には、それぞれ、孔20biの内周部に係止される係止片32an,32bnが一体に形成されている。
【0025】
コンタクトピン24aiの接触ピンP2に接続される接地用コンタクト端子30Giは、図23(A)および(B)に示されるように、例えば、燐青銅、あるいは、ベリリューム銅で作られている。接地用コンタクト端子30Giは、接触ピンP2を協働して挟持する一対の可動片30aおよび30bと、配線基板12の接地ライン用電極部に半田付け固定される固定端子部30f1および30f2と、一対の可動片30aおよび30bの結合部と固定端子部30f1および30f2とを連結する連結部30dとから構成されている。
【0026】
弾性を有する一対の可動片30aおよび30bは、それぞれ、接点部30ac,30bcを先端部に有している。図23(C)に示される接点部30acおよび接点部30bcの相互間距離Dbは、コンタクトピン24aiの接触ピンP2の直径よりも若干小に設定されている。可動片30aおよび30bの基部には、それぞれ、孔20aiの内周部に係止される係止片30an,30bnが一体に形成されている。固定端子部30f1および30f2は、互いに所定距離、離隔して連結部30dの端部の両端に一体に形成されている。これにより、配線基板12の実装面において、信号用コンタクト端子32Siの固定端子部32fが、接地用コンタクト端子30Giの固定端子部30f1および30f2相互間に配置されることとなる。
【0027】
各固定部20Bは、貫通孔20aを中央部に有している。貫通孔20aには、雌型コネクタ20を配線基板12に固定するための小ネジが挿入される。各固定部20Bにおける雄型コネクタ22に向かい合う端部には、ガイドピン20Pが嵌合される孔20Rが開口している。孔20Rの周縁には、図19および図21に示されるように、ロック金具20Reおよび20Leが設けられている。ロック金具20Reおよび20Leは、それぞれ、孔20dを有している。孔20dの周縁には、雄型コネクタ22が雌型コネクタ20に接続される場合、上述の雄型コネクタ22の係止用爪部22Rn、22Lnが係止される。
【0028】
コンタクト端子保持部20Aは、図19図21に示されるように、接地用コンタクト端子30Gi、信号用コンタクト端子32Siをそれぞれ収容する孔20ai,20bi(i=1〜20)を有している。孔20ai,20biは、それぞれ、Y座標軸に沿った直線上に上述の接触ピンP2の間隔に対応して形成されている。孔20aiの列は、孔20biの列の上方に位置している。孔20ai,20biは、互いに同一の構造を有しているので孔20aiについて説明し、孔20biの説明を省略する。孔20aiは、接地用コンタクト端子30Giの可動片30aおよび30bが挿入され、係止片30an,30bnが開口端に圧入されるように構成されている。その際、図4に示されるように、接地用コンタクト端子30Giの連結部30dが、信号用コンタクト端子32Siの連結部32dを覆うようにコンタクト端子保持部20Aの背面部に形成される仕切壁相互間に配置される。
【0029】
コンタクト端子保持部20Aの上面部には、雄型コネクタ22のガイド片22n1および22n2が挿入される溝20g1および20g2が形成されている。また、コンタクト端子保持部20Aの下面部には、図13図20に示されるように、配線基板12の孔(不図示)に嵌合される位置決めピン20Pが2箇所に形成されている。
【0030】
斯かる構成において、基板接続用コネクタ16を配線基板12の実装面に実装するにあたり、先ず、信号用コンタクト端子32Siおよび接地用コンタクト端子32Giが装着された雌型コネクタ20が配線基板12の実装面に上述の小ネジで固定される。その際、図4に拡大されて示されるように、半田付け固定された信号用コンタクト端子32Siの固定端子部32fが、接地用コンタクト端子30Giの固定端子部30f1および30f2相互間に配置されることとなる。これにより、基板接続用コネクタ16の大幅な設計変更を伴うことなく、高速信号伝送路におけるクロストークが抑制されることとなる。
【0031】
次に、図10および図13に示されるように、雄型コネクタ22のガイドピン22P、ガイド片22n1および22n2が、それぞれ、向かい合わされた雌型コネクタ20の溝20g1,20g2、孔20Rに挿入される。これにより、図1に示されるように、雄型コネクタ22の係止用爪部22Rn、22Lnが、ロック金具20Reおよび20Leの孔20dの周縁に係止される。従って、雄型コネクタ22と雌型コネクタ20とが接続され、基板接続用コネクタ16の組み立てが完了することとなる。その際、雄型コネクタ22におけるコンタクトピン24aiは、信号用コンタクト端子32Si、および、接地用コンタクト端子30Giの半田付け作業による熱影響を受ける虞がないのでコンタクトピン24aiの耐熱性が必要とされない。
【0032】
そして、図6に示されるように、雄型コネクタ22におけるコンタクトピン24aiに押し付けられたテストボード10が、連結片14およびスペーサSPを介して配線基板12に連結される。
【0033】
一方、図24に示されるように組み立てられた基板接続用コネクタ16における雄型コネクタ22と雌型コネクタ20とを分解する場合、先ず、図26(A)に示されるように、プラスドライバー等の工具Tの先端が、ロック金具20Reと係止用爪部22Rnとを互いに引き離すように、その相互間に押し付けられ、図26(B)に示されるように、ロック金具20Reの一端が、その弾性力に抗して側方に移動せしめられる。その際、図26(C)に示されるように、工具Tの先端でロック金具20Reの一端が押さえられながら、雄型コネクタ22の係止用爪部22Rnがロック金具20Reの開口端の周縁から取り外される。次に、工具Tの先端が、ロック金具20Leと係止用爪部22Lnとを引き離すように、その相互間に押し付けられ、ロック金具20Leの一端が、その弾性力に抗して側方に移動せしめられる。その際、工具Tの先端でロック金具20Leの一端が押さえられながら、図26(D)に示されるように、雄型コネクタ22の係止用爪部22Lnがロック金具20Leの開口端の周縁から取り外される。これにより、図25に示されるように、板接続用コネクタ16における雄型コネクタ22と雌型コネクタ20とが分解され、互いに引き離し可能な状態となる。
【0034】
なお、本発明に係る基板接続用コネクタの一例においては、テストボードと配線基板とを接続するものとされたが、斯かる例に限られることなく、他の電子機器に用いられる複数のプリント配線基板を接続するために用いられるように適用されてもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【0035】
10 テストボード
12 配線基板
16 基板接続用コネクタ
20 雌型コネクタ
20Re、20Le ロック金具
22 雄型コネクタ
22Rn、22Ln 係止用爪部
32Si 信号用コンタクト端子
32f 固定端子部
30Gi 接地用コンタクト端子
30f1、30f2 固定端子部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23
図24
図25
図26