JP2004253178A - 高整合同軸コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】中心導体の雌端子と雄端子の配置を逆配置としてレセプタクル側に雄端子を配置し、プラグ側に雌端子を設けて、雄端子を被う絶縁体の必要な肉厚がとれるようにすると共に、外部導体を長くして嵌合部分のガイド特性を高め、インピーダンス整合の高密度化をはかって伝送特性を高速度化することができる。
【解決手段】レセプタクルとプラグとから成り、中心導体の雌端子と雄端子を絶縁体でそれぞれ被覆し、さらに外部導体で被って成る複数個のコネクタ部材を有する高整合同軸コネクタにおいて、各端子部材が、外部導体と中心導体との嵌合の組み合わせで、外部導体と中心導体が一定の距離をとって、インピーダンスの整合がとれるようにしている。
【選択図】 図１３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体テスター等に用いる高整合同軸コネクタに係わるもので、特に、インピーダンスを高整合にする半導体テスター用の高整合同軸コネクタにおいて、外部導体と中心導体との嵌合の組み合わせにより、外部導体と中心導体とが一定の距離をとってインピーダンスの整合ができるようにした半導体テスター用の高整合同軸コネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、同軸コネクタとして、ケーブルの筒状外部導体とケーブル端部に被覆されてケーブル接続に使用される筒状シェルとを半田付けするタイプの同軸コネクタが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０６−１７６８２５号公報（第２、３頁、図１、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の同軸コネクタにおいて、複数個の導体を接続するための小形の同軸コネクタが用いられており、インピーダンス整合を行って狭ピッチの高密度化をはかるために、中心導体の雌端子と雄端子が嵌合するガイド特性に基づいた構造になっている。
【０００５】
このような従来の小形の、半導体テスター等に用いられる同軸コネクタの構造としては、例えば、図面の図１４に示されるような構造の端子部材の複数個を有する同軸コネクタ１００があり、このような従来の同軸コネクタ１００におけるレセプタクルとプラグとが嵌合する時の１つの端子部材の中央縦断面図が図示されている。
【０００６】
従来の同軸コネクタ１００は、レセプタクルとプラグとから成り、レセプタクルは、複数個の雌形端子部材１０２を有し、プラグは、複数個の雄形端子部材１０３を有している。このような従来の同軸コネクタ１００は、レセプタクルを形成するハウジング内に整列して配置された雌形端子部材１０２に、プラグを形成するケーシング内に整列して配置された雄形端子部材１０３を差し込んで嵌合させることによって、互いに接続されるように構成されている。従って、レセプタクルにおいては、雌形端子部材１０２は、雌端子１０４を覆う絶縁体１０６の周りをレセプタクルシェル１０８で被覆すると共に、差込部１１０を形成するように段付き形状に作られている。
【０００７】
これに対応して、プラグにおいては、雄形端子部材１０３は、雄端子１０５を覆う絶縁体１０７の周りをプラグシェル１０９で被覆すると共に、プラグシェル１０９の内側に空間部分を形成して、レセプタクルの差込部１１０を差し込むための収容部１１１を形成している。従って、レセプタクルとプラグは、レセプタクルの差込部１１０を、プラグの収容部１１１に差し込んで、雌端子１０４と雄端子１０５を嵌合させて結合することによって、雌形端子部材１０２と雄形端子部材１０３とを接続するように構成されている。また、これらレセプタクルとプラグには複数個の同軸ケーブルがそれぞれ接続されるようになっており、図１４においては、プラグ側に接続される同軸ケーブル１１３が図示されていて、中心導体１１５が雄端子１０５に接続され、絶縁体１１７部分が絶縁体１０７に嵌合されて外部導体１１９がプラグシェル１０９に半田を介して接続されている。
【０００８】
このために、このような従来の同軸コネクタ１００における構造では、自ずと雌端子１０４のサイズが制限されて雌端子１０４を被う絶縁体１０６の肉厚が一定の厚さに制限されるために、肉厚がとれず、この絶縁体１０６の厚さの制限によって雌端子１０４を狭ピッチに高密度化するのが難しく、インピーダンスの整合ができなくて困難であり、コネクタ全体の小形化が図れない等の問題が見られる。
【０００９】
従って、本発明の目的は、このような従来における問題を解決するために、中心導体の雌端子と雄端子の配置を逆配置としてレセプタクル側に雄端子を配置して、プラグ側に雌端子を設け、雄端子を被う絶縁体の必要な肉厚が十分にとれるようにすると共に、外部導体を長くして嵌合部分のガイド特性を高めて、インピーダンス整合の高密度化をはかって伝送特性を高速度化することができる、小形化された高整合同軸コネクタを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明の高整合同軸コネクタは、レセプタクルとプラグとから成り、中心導体の雌端子と雄端子を絶縁体でそれぞれ被覆し、さらに外部導体で被って成る複数個の端子部材を有する高整合同軸コネクタにおいて、各端子部材は、外部導体と中心導体との嵌合の組み合わせで、外部導体と中心導体が一定の距離をとって、インピーダンスの整合がとれるようにしていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の高整合同軸コネクタは、各端子部材が、雄形端子部材と雌形端子部材とから形成されて、複数個の雄形端子部材が前記レセプタクルに設けられ、複数個の雌形端子部材が前記プラグに設けられていることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明の高整合同軸コネクタは、前記雄形端子部材が、雄端子と、該雄端子を被覆する絶縁体と、該絶縁体を取り囲む外被としてのレセプタクルシェルとから形成され、前記雌形端子部材が、雌端子と、該雌端子を被う絶縁体と、該絶縁体を被覆する外被としてのプラグシェルとから形成されていることを特徴とする。
【００１３】
さらにまた、本発明の高整合同軸コネクタは、前記雄形端子部材が、前記雄端子を取り囲む絶縁体から雄端子が突出しており、前記絶縁体を被覆する段付き形状のレセプタクルシェルと共に差込部を形成していることを特徴とする。
【００１４】
本発明の高整合同軸コネクタは、前記雌形端子部材が、前記雌端子を取り囲む絶縁体の周りを被覆するプラグシェルが絶縁体よりも突出していて内側に空間部分を形成しており、該空間部分が、前記雄端子部材の差込部が差し込まれる収容部を形成していることを特徴とする。
【００１５】
本発明のその他の目的や特徴および利点は、添付図面に示される本発明の高整合同軸コネクタの実施形態についての以下の詳細な説明から明らかである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（実施例）
図１乃至図１３は、本発明の高整合コネクタの一実施例を図示、説明するための概要図で、図１は、本発明の高整合同軸コネクタのレセプタクルとプラグとを一部破断して示す正面図、図２は、図１の本発明の高整合同軸コネクタのレセプタクルの正面図で、図３は、図２のレセプタクルの平面図、図４は、図２のレセプタクルにおける一部の雄形端子部材の正面概要図で、図５は、図４の雄形端子部材の１つの断面図、図６は、図４の雄形端子部材の平面概要図で、図７は、図４の雄形端子部材の底面概要図、図８は、図１の本発明の高整合コネクタのプラグの正面図で、図９は、図８のプラグの平面概要図、図１０は、図８のプラグにおける一部の雌形端子部材の断面図で、図１１は、図１０の雌形端子部材の１つの断面図、図１２は、図１１の雌形端子部材の平面概要図で、図１３は、本発明の高整合同軸コネクタのレセプタクルとプラグとが嵌合する時の１つの端子部材における中央縦断面図である。
【００１７】
図１乃至図３、図８、図９に示されるように、本発明の高整合同軸コネクタ１は、レセプタクル２とプラグ３とから成り、レセプタクル２を固定側として、例えば半導体テスターのパネル板１０（図４）に取り付けられ、この固定側のレセプタクル２に対してプラグ３を差し込んで接続するように形成されている。
【００１８】
図２および図３に示されるように、レセプタクル２は、上部が開放されて、周囲が枠形のほぼ四角形の形状に、適宜な絶縁材料によって作られたハウジング４を有している。このハウジング４内には、ハウジング４の底部８に複数個の雄形端子部材６が整列して配置されており、さらにまた、ハウジング４の四隅の角部付近に、４つの取付用耳部１１が設けられていて、半導体テスターのパネル板１０等に取り付けることができるようになっている。さらにまた、ハウジング４の角部の１つには、プラグ３の正確な差込みを確実にする位置決めのために、誤った差込みを防止する手段としての角盛り部１２が形成されている。
【００１９】
このレセプタクル２に対して差し込まれて嵌合されるプラグ３は、図８、図９に示されるように、レセプタクル２のハウジング４に対して差し込まれて嵌合されるように絶縁材料によってほぼ四角形の形状にハウジング４に対応した形状に作られたケーシング５を有している。このケーシング５は、先端部となる上部が開放されていて、外形が段付き形状に形成されており、先端部がレセプタクル２に差し込まれるように差込部９として形成されている。さらに、ケーシング５内には、複数個の雌形端子部材７が整列して配置されている。さらにまた、ケーシング５は、角部の１つに、レセプタクル２の角盛り部１２に対応した形状の隅取り部１３が設けられている。
【００２０】
従って、レセプタクル２にプラグ３が差し込まれる時に、これら角盛り部１２と隅取り部１３との一致した係合によってレセプタクル２に対してプラグ３が正確に位置決めされて、隅取り部１３が角盛り部１２に一致してプラグ３をレセプタクル２に嵌合することができるように形成されている。この隅取り部１３は、プラグ３の角部を、ほぼ４５°に切削することによって形成することができる。これによって、レセプタクル２のハウジング４の角部の１つにおける角盛り部１２の内側面も、ほぼ４５°に形成して作られるのが好適である。なお、レセプタクル２とプラグ３の形状は、ほぼ四角形の外に、長方形や正方形等の適宜な形状にすることができるのは勿論である。
【００２１】
図４乃至図７に明示されるように、雄形端子部材５は、雄端子１４と、この雄端子１４を被覆する絶縁体１５と、この絶縁体１５を取り囲む外被としてのレセプタクルシェル１６とから形成されており、レセプタクルシェル１６が段付き形状に形成されていて差込部１７が設けられている。この差込部１７は、雌形端子部材７の収容部２４に差し込まれるもので、これら差込部１７と収容部２４との嵌合によって良好に結合できるものである。
【００２２】
図示されるように、本発明の高整合同軸コネクタ１において、雄形端子部材６は、雄端子１４を取り囲む絶縁体１５から雄端子１４の先端部１４ａが突出しており、絶縁体１５を被覆するレセプタクルシェル１６と共に差込部１７が形成されている。さらに、雄端子１４の中程には、鍔のようなカラー部１８が設けられていて、雄端子１４が絶縁体１５部分から抜け出ることのないように作られている。また、雄形端子部材６のレセプタクルシェル１６は、四方に延びる４つの脚部１９を有しており、カラー部１８の近くにて脚部１９に、かしめ等による内方に折曲した突出部２０が設けられていてハウジング４の底部８に対してしっかりと固着できるように形成されている。
【００２３】
図８乃至図１２に明示されるように、プラグ３は、差込み側が開放されたほぼ四角形のケーシング５を有しており、このケーシング５の角部の１つが面取り等によって切り落とされて隅取り部１３が形成されている。さらに、ケーシング５内には、複数個の雌形端子部材７が整列して設けられており、レセプタクル２の雄形端子部材６と嵌合されるように形成されている。
【００２４】
雌形端子部材７は、中心導体としての雌端子２１と、この雌端子２１を被う絶縁体２２と、この絶縁体２２を被覆する外被としてのプラグシェル２３とから形成されており、プラグシェル２３の雄端子差込み側に直径方向のスリットが設けられて直径方向に対向する一対の、先端部分が内方に折れ曲がった脚部２３ａが形成されていて雄端子１４を弾性的に押圧してしっかりと保持できるようになっている。
【００２５】
このような雌形端子部材７において、雌端子２１を取り囲む絶縁体２２の周りを被覆するプラグシェル２３は、雌端子２１の端部から外方に向って突出していて、レセプタクル２の差込部１７が差し込まれる収容部２４が内側に形成されている。
【００２６】
これによって、プラグ３がレセプタクル２に嵌合される時に、雄端子１４と雌端子２１の嵌合に加えて、レセプタクル２の差込部１７が、プラグ３の収容部２４に差し込まれて嵌合されることによって、レセプタクル２がプラグ３に、しっかりと固定されて接続されるようになる。このようなレセプタクル２の差込部１７とプラグ３の収容部２４は、軸心長手方向に細長くて十分な長さをなしているので、雄端子１４と雌端子２１との嵌合が良好にしっかりと行なわれてがたつき無く強固に連結することができる。
【００２７】
また、雌端子２１には、同軸ケーブル２５の中心導体２６が接続され、この中心導体２６を取り巻く絶縁体２７を被覆する外部導体２８が、半田や適宜な導電性スリーブ２９を介して、雌形端子部材７のプラグシェル２３と電気的に接続されている。
【００２８】
さらに、雌端子２１には、雄端子１４の先端部１４ａが差し込めれて嵌合される孔が穿けられていて雄端子１４用の中空部２１ａが設けられている。また、隣接する雌形端子部材７の間には適宜な絶縁材料の薄膜条片のような絶縁部材３０が設けられて雌形端子部材７が隔絶されるように構成されるのが好適である。
【００２９】
図１および図２に示されるように、このような本発明の高整合同軸コネクタ１においては、レセプタクル２とプラグ３には、同軸ケーブルがそれぞれ接続されるもので、図示においては、プラグ３側の雌形端子部材７に接続される同軸ケーブル２５のみが示めされているが、レセプタクル２においても同様に、雄形端子部材６の同軸ケーブルが接続できることは勿論である。
【００３０】
図示されるように、プラグ３側の雌形端子部材８において、同軸ケーブル２５は、中心導体２６が雌端子２１に接続され、同軸ケーブル２５の絶縁体を被覆する外部導体２７が、雌形端子部材８の絶縁体２２部分に嵌合され、同軸ケーブル２５の外部導体２７の先端部分がプラグ３側の雌形端子部材７の絶縁体２２部分に嵌合されていて外被であるプラグシェル２３に、導電性スリーブ２８を介して同軸ケーブル２５の外部導体２７が接続されるようになる。レセプタクル２においても同様に同軸ケーブルが雄形端子部材６に接続されるようになる。
【００３１】
このような本発明の高整合同軸コネクタ１においては、レセプタクル２側の雄端子１４が、プラグ３側の雌端子２１内にしっかりと挿入されて接続されると共に、レセプタクル２側の差込部１７がプラグ３側の収容部２４内にしっかりと差し込まれて嵌合されて接続されるようになる。レセプタクル２の差込部１７と、プラグ３の収容部２４は十分な長さを有しているので、差込部１７が収容部２４にしっかりと差し込まれて嵌合時のガイド特性が向上され、がたつき無く良好に接続されて、確実に結合されるようになる。
【００３２】
さらに、このように構成される本発明の高整合同軸コネクタ１においては、レセプタクル２側に雄端子１４を設けているので、雄端子１４を被覆する絶縁体１５の肉厚を大きくとることができるので、隣接の雄端子に対してインピーダンスの整合が好適にとることができ、隣接する雄端子１４間のピッチを所要するピッチ寸法に形成して高密度化を図って伝送特性を高速度化することができる。
【００３３】
図示されるように、本発明のこのような高整合同軸コネクタ１は、外部導体と中心導体との嵌合部分の組み合わせで、外部導体と中心導体とが一定の距離をとって、インピーダンスの整合がとれるようにしている。すなわち、本発明の高整合同軸コネクタ１では、中心導体の雄端子１４と雌端子２１を絶縁体１５、２２でそれぞれ被覆し、さらに外部導体のレセプタクルシェル１６やプラグシェル２３で被って成る高整合同軸コネクタ１において、レセプタクル２側の差込部１７と、プラグ３側の収容部２４との嵌合部分が所要の長さの一定の距離をとっているので、両部分の嵌合時にインピーダンスの整合を好適にとることができるようになっており、従って、インピーダンスの高密度化を図って伝送特性を高速度化することができる。
【００３４】
特に、上述の本発明の高整合同軸コネクタ１においては、レセプタクル２側に雄端子１４を配置してプラグ３側に雌端子２１を配置しているので、雄端子１４を被覆する絶縁体１５の肉厚を十分にとることができるので、所要の狭いピッチとすることができ、高整合なインピーダンスとして高密度化して伝送特性を高速度化することができる。
【００３５】
なお、インピーダンスは、端子部材の断面が円形の場合には、以下のような計算式によって計算することができる。但し、Ｄは、レセプタクルシェルやプラグシェルの内径で、ｄは、雄端子や雌端子の外径で、εｒは、絶縁体の誘電率であり、この場合には、絶縁体に、テフロン（登録商標）を用いた。テフロン（登録商標）の誘電率は、２．０として、次式によって計算した。
Ｚｏ＝６０／εｒ^１／２・ＩｎψＤ／ψｄ （Ω）
【００３６】
いま、上式によって計算すると、本発明の構成の高整合同軸コネクタにおける場合に、コンタクト（端子）のピッチが２．５４ｍｍで、プラグシェルの内径が１．９３ｍｍで、プラグ側コンタクト（雌端子）の外径が０．６０ｍｍのとき、プラグインピーダンスは、４９．７（Ω）であって、レセプタクル側は、レセプタクルシェルの内径が１．６２ｍｍで、レセプタクル側コンタクト（雄端子）の外径が０．５０ｍｍのときに、レセプタクルインピーダンスは、５０．２（Ω）であり、それぞれ所要のインピーダンス値を達成することができた。これに対して、図１４に示される従来の構成の同軸コネクタにおける場合には、レセプタクルインピーダンスの値は、３６．５（Ω）と大きく低減されるが、本発明の場合には、従来の場合の値よりもはるかに大きく上回り、向上することができた。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１記載の高整合同軸コネクタは、レセプタクルとプラグとから成り、中心導体の雌端子と雄端子を絶縁体でそれぞれ被覆し、さらに外部導体で被って成る複数個の端子部材を有する高整合同軸コネクタにおいて、各端子部材が、外部導体と中心導体との嵌合の組み合わせで、外部導体と中心導体が一定の距離をとって、インピーダンスの整合がとれるようにしているので、中心導体の雌端子と雄端子の配置を逆配置としてレセプタクル側に雄端子を配置して、プラグ側に雌端子を設け、雄端子を被う絶縁体の必要な肉厚を十分にとることができると共に、外部導体を長くして嵌合部分のガイド特性を高め、インピーダンス整合の高密度化をはかって、伝送特性を高速度化することができる。
【００３８】
本発明の請求項２記載の高整合同軸コネクタは、各端子部材が、雄形端子部材と雌形端子部材とから形成されて、複数個の雄形端子部材が前記レセプタクルに設けられ、複数個の雌形端子部材が前記プラグに設けられているので、中心導体の雌端子と雄端子の配置を逆配置として、雄端子を被う絶縁体の必要な肉厚を十分にとることができると共に、外部導体を長くして嵌合部分のガイド特性を高めて、インピーダンス整合の高密度化をはかり、伝送特性を高速度化することができる。
【００３９】
本発明の請求項３記載の高整合同軸コネクタは、前記雄形端子部材が、雄端子と、該雄端子を被覆する絶縁体と、該絶縁体を取り囲む外被としてのレセプタクルシェルとから形成され、前記雌形端子部材が、雌端子と、該雌端子を被う絶縁体と、該絶縁体を被覆する外被としてのプラグシェルとから形成されているので、中心導体の雌端子と雄端子の配置を逆配置として、雄端子を被う絶縁体の必要な肉厚を十分にとることができると共に、外部導体を長くして嵌合部分のガイド特性を向上し、インピーダンス整合の高密度化をはかって、伝送特性を高速度化することができる。
【００４０】
本発明の請求項４記載の高整合同軸コネクタは、前記雄形端子部材が、前記雄端子を取り囲む絶縁体から雄端子が突出しており、前記絶縁体を被覆する段付き形状のレセプタクルシェルと共に差込部を形成しているので、雄端子を被う絶縁体の必要な肉厚を十分にとることができると共に、外部導体を長くして嵌合部分のガイド特性を高め、インピーダンス整合の高密度化をはかって、伝送特性を高速度化することができる。
【００４１】
本発明の請求項５記載の高整合同軸コネクタは、前記雌形端子部材が、前記雌端子を取り囲む絶縁体の周りを被覆するプラグシェルが絶縁体よりも突出していて内側に空間部分を形成しており、該空間部分が、前記雄端子部材の差込部が差し込まれる収容部を形成しているので、プラグ側に雌端子を設けて、レセプタクル側に設けられる雄端子を被う絶縁体の必要な肉厚を十分にとることができると共に、外部導体を長くして嵌合部分のガイド特性を高め、インピーダンス整合の高密度化をはかって、伝送特性を高速度化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高整合同軸コネクタのレセプタクルとプラグとを一部破断して示す概略正面図である。
【図２】本発明の高整合同軸コネクタのレセプタクルの正面図である。
【図３】図２の本発明の高整合同軸コネクタのレセプタクルの平面図である。
【図４】図２の本発明の高整合同軸コネクタのレセプタクルにおける一部の雄形端子部材の正面概要図である。
【図５】図４の雄形端子部材の１つの断面図である。
【図６】図４の雄形端子部材の平面概要図である。
【図７】図４の雄形端子部材の底面概要図である。
【図８】本発明の高整合コネクタのプラグの正面図である。
【図９】図８のプラグの平面概要図である。
【図１０】図８のプラグにおける一部の雌形端子部材の断面図である。
【図１１】図１０の雌形端子部材の１つの断面図である。
【図１２】図１１の雌形端子部材の平面概要図である。
【図１３】本発明の高整合同軸コネクタのレセプタクルとプラグとが嵌合する時の１つの端子部材における中央縦断面図である。
【図１４】従来の同軸コネクタのレセプタクルとプラグとが嵌合する時の１つの端子部材における中央縦断面図である。
【符号の説明】
１ 高整合同軸コネクタ
２ レセプタクル
３ プラグ
４ ハウジング
５ ケーシング
６ 雄形端子部材
７ 雌形端子部材
８ 底部
９ 差込部
１０ パネル板
１１ 取付用耳部
１２ 角盛り部
１３ 隅取り部
１４ 雄端子
１５ 絶縁体
１６ レセプタクルシェル
１７ 差込部
１８ カラー部
１９ 脚部
２０ 突出部
２１ 雌端子
２２ 絶縁体
２３ プラグシェル
２４ 収容部
２５ 同軸ケーブル
２６ 中心導体
２７ 絶縁体
２８ 外部導体
２９ 導電性スリーブ
３０ 絶縁部材

Claims (5)

1. レセプタクルとプラグとから成り、中心導体の雌端子と雄端子を絶縁体でそれぞれ被覆し、さらに外部導体で被って成る複数個の端子部材を有する高整合同軸コネクタにおいて、
   各端子部材は、外部導体と中心導体との嵌合の組み合わせで、外部導体と中心導体が一定の距離をとって、インピーダンスの整合がとれるようにしていることを特徴とする高整合同軸コネクタ。
2. 各端子部材は、雄形端子部材と雌形端子部材とから形成されて、複数個の雄形端子部材が前記レセプタクルに設けられ、複数個の雌形端子部材が前記プラグに設けられていることを特徴とする請求項１記載の高整合同軸コネクタ。
3. 前記雄形端子部材が、雄端子と、該雄端子を被覆する絶縁体と、該絶縁体を取り囲む外被としてのレセプタクルシェルとから形成され、前記雌形端子部材が、雌端子と、該雌端子を被う絶縁体と、該絶縁体を被覆する外被としてのプラグシェルとから形成されていることを特徴とする請求項２記載の高整合同軸コネクタ。
4. 前記雄形端子部材は、前記雄端子を取り囲む絶縁体から雄端子が突出しており、前記絶縁体を被覆する段付き形状のレセプタクルシェルと共に差込部を形成していることを特徴とする請求項３記載の高整合同軸コネクタ。
5. 前記雌形端子部材は、前記雌端子を取り囲む絶縁体の周りを被覆するプラグシェルが絶縁体よりも突出していて内側に空間部分を形成しており、該空間部分が、前記雄端子部材の差込部が差し込まれる収容部を形成していることを特徴とする請求項４記載の高整合同軸コネクタ。

Images