JP2012109187A

JP2012109187A - 同軸コネクタ、同軸コネクタを有する基板、同軸コネクタを有する基板の製造方法、及び同軸コネクタ結合体

Info

Publication number: JP2012109187A
Application number: JP2010259006A
Authority: JP
Inventors: Ryota Suzuki; 亮太鈴木; Yuichi Shiraishi; 裕一白石
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2012-06-07
Anticipated expiration: 2030-11-19
Also published as: JP5248578B2

Abstract

【課題】基板に対する固定強度が強く、振動に対して耐性があり、異物の侵入の虞のない同軸コネクタ、同軸コネクタを有する基板、同軸コネクタを有する基板の製造方法、及び同軸コネクタ結合体を提供する。
【解決手段】同軸コネクタは、基板表面の基板側外導体に間隙を開けて設けられる導電性接合部材と接合する外導体と、外導体の内部に接触するように設けられ、基板の表面に露出した誘電体と絶縁性接着剤により接着される絶縁体と、絶縁体に先端を露出して支持され、基板表面に露出する基板側中心導体に設けられる導電性接合部材と接合する中心導体と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、同軸コネクタ、同軸コネクタを有する基板、同軸コネクタを有する基板の製造方法、及び同軸コネクタ結合体に関する。

同軸コネクタは省スペース等の理由から基板の表面に直接実装されることがある。従来の表面実装型の同軸コネクタは、外導体及び中心導体に接続用の突起を有し、この突起を基板に差し込むことにより機械的に基板に固定される。

特開２００３−２９７４９１号公報

しかし、従来の表面実装型の同軸コネクタは基板に対する固定強度が弱く、コネクタの脱着、または基板の振動などによる機械的なストレスにより基板やコネクタの破損につながり易い。

また、同軸コネクタの絶縁体と基板の誘電体との間に間隙が生じるため、水分などの異物が侵入した場合に高周波の伝送特性を悪化させやすい。

従って、基板に対する固定強度が強く、振動に対して耐性があり、異物の侵入の虞のない同軸コネクタ、同軸コネクタを有する基板、同軸コネクタを有する基板の製造方法、及び同軸コネクタ結合体が求められている。

上記の課題を解決するために、一実施形態は基板表面の基板側外導体に間隙を開けて設けられる導電性接合部材と接合する第１の導体と、第１の導体に接触するように設けられ、基板表面に露出した誘電体と絶縁性接着剤により接着される絶縁体と、絶縁体に先端を露出して支持され、基板表面に露出する基板側中心導体に設けられる導電性接合部材と接合する中心導体と、を備える同軸コネクタを提供する。

第１の実施形態の同軸コネクタの斜視図である。第１の実施形態の同軸コネクタの底面方向から見た斜視図である。第１の実施形態の同軸コネクタの図１におけるＡＡ線断面図である。第１の実施形態の同軸コネクタの基板側接続部の平面図である。基板側接続部の図４におけるＢＢ線断面図である。基板側接続部の図４におけるＣＣ線断面図である。第１の実施形態の同軸コネクタの使用状態を示す斜視図である。同軸コネクタの図７におけるＤＤ線断面図である。同軸コネクタの図７におけるＥＥ線断面図である。第２の実施形態の同軸コネクタの斜視図である。第２の実施形態の同軸コネクタの基板に装着された場合の図１０におけるＦＦ線断面図である。第２の実施形態の同軸コネクタの基板に装着された場合の図１０におけるＧＧ線断面図である。同軸コネクタ結合体の上面斜視図である。同軸コネクタ結合体の底面斜視図である。同軸コネクタ結合体の図１３におけるＨＨ線断面図である。

以下、同軸コネクタ及び同軸コネクタを有する基板の製造方法の一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。

本実施形態の同軸コネクタは、基板表面の基板側外導体に間隙を開けて設けられる導電性接合部材と接合する第１の導体と、第１の導体に接触するように設けられ、基板表面に露出した誘電体と絶縁性接着剤により接着される絶縁体と、絶縁体に先端を露出して支持され、基板表面に露出する基板側中心導体に設けられる導電性接合部材と接合する中心導体と、を備える。

本実施形態の基板は、誘電体と、誘電体表面に設けられ、誘電体を露出する切り欠きを有する基板側外導体と、基板側外導体に間隙を開けて設けられる導電性接合部材と接合する第１の導体と、第１の導体に接触するように設けられ、基板表面に露出した誘電体と絶縁性接着剤により接着される絶縁体と、絶縁体に先端を露出して支持され、基板表面に露出する基板側中心導体に設けられる導電性接合部材と接合する中心導体と、を備える同軸コネクタと、を備える。

本実施形態の同軸コネクタを有する基板の製造方法は、熱可塑性樹脂により形成される絶縁体を有する同軸コネクタを、基板表面の基板側外導体に間隙を開けて設けられる導電性接合部材を有する基板側接続部に装着する工程と、絶縁体を加熱して軟化させる工程と、間隙から絶縁体と基板の誘電体との間にある空気を排出する工程と、を含む。

（第１の実施形態の同軸コネクタ）
図１は、本実施形態の第１の実施形態の同軸コネクタ１００の斜視図である。図１に示すように、同軸コネクタ１００は、第１の導体である外導体１２と、外導体１２に接触する絶縁体１４と、絶縁体１４に支持される第２の導体である中心導体１３と、を備える。

外導体１２は円筒形状であることが望ましい。外導体１２は、円筒形状の他、筒状、溝状、板状の形状を取ることができる。外導体１２は、円筒形状である場合、内部に嵌合用のフランジ部１２Ａと、下部に外導体１２を支える基底部１１と、を備える。

中心導体１３は、外導体１２が円筒形状である場合、外導体１２の内部に外導体１２と直接接触しないように設けられる。中心導体１３の上部先端部は絶縁体１４から突出して露出する。

図２は、第１の実施形態の同軸コネクタ１００の底面方向から見た斜視図である。図２（Ａ）は基底部１１が環状である同軸コネクタ１００の例であり、図２（Ｂ）は基底部１１に内部の空気を逃す複数の溝部１６を有する同軸コネクタ１００の例である。

図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、同軸コネクタ１００は底部に中心導体１３の一部が露出する。絶縁体１４の底部は絶縁性の接着剤１５が中心導体１３と基底部１１とを露出させるように塗布される。

図３は、第１の実施形態の同軸コネクタ１００の図１におけるＡＡ線断面図である。図３に示すように、中心導体１３の下端部１３Ａは中心導体１３の先端より直径が大きい。絶縁体１４は、絶縁体１４の上面が中心導体１３を露出させるように、絶縁体１４の下面が基底部１１と下端部１３Ａとが作る平面に達するように形成される。

接着剤１５は、同軸コネクタ１００の下部に露出する絶縁体１４に塗布される。接着剤１５は表面が基底部１１と下端部１３Ａとが作る平面に達するように塗布される。

図４は、第１の実施形態の同軸コネクタ１００の基板側接続部２００の平面図である。図５は、基板側接続部２００の図４におけるＢＢ線断面図である。図６は、基板側接続部２００の図４におけるＣＣ線断面図である。

図４乃至図６に示すように、基板側接続部２００は、誘電体２２の表面に設けられる基板側外導体３０と、基板側中心導体２３と、備える。基板側外導体３０は、円形の切り欠き部を有し、この切り欠き部から誘電体２２が露出する。

基板側外導体３０は切り欠き部に沿って導電性接合部材２１を有する。導電性接合部材２１は、複数の間隙２５を有する。

切り欠き部の内部の誘電体２２の中心には基板側中心導体２３が露出する。露出する基板側中心導体２３には導電性接合部材２４が設けられる。

導電性接合部材２１、及び導電性接合部材２４は、導電性を有し、流動状体と固体状態とを遷移する物質、例えばはんだ、クリームはんだ、導電性接着剤を用いることができる。

図７は、第１の実施形態の同軸コネクタ１００の使用状態を示す斜視図である。図８は、同軸コネクタ１００の図７におけるＤＤ線断面図である。図９は、同軸コネクタ１００の図７におけるＥＥ線断面図である。

図７乃至図９に示すように、同軸コネクタ１００は基板上に、基板側中心導体２３の導電性接合部材２４と中心導体１３の下端部１３Ａとが接触し、基板側外導体３０の導電性接合部材２１が外導体１２の基底部１１と接触するように、設置される。

中心導体１３と基板側中心導体２３とは導電性接合部材２４により、外導体１２と基板側外導体３０とは導電性接合部材２１により、絶縁体１４と誘電体２２とは接着剤１５により、固定される。

ここで、同軸コネクタ１００を基板と接合する際に、絶縁体１４と誘電体２２との間の空気は間隙２５を通して矢印Ｘの方向に排出される。従って、同軸コネクタ１００と基板とは間隙なく密着される。基底部１１に溝部１６を設ければ、さらに効率よく空気を逃すことが可能となる。

（第１の実施形態の同軸コネクタを有する基板の製造方法）
第１の実施形態の同軸コネクタを有する基板の製造方法は、第１の実施形態の同軸コネクタ１００を、基板表面の基板側外導体３０に間隙２５を開けて設けられる導電性接合部材２１を有する基板側接続部２００に装着する工程と、この間隙２５から絶縁体１４と誘電体２２との間にある空気を排出する工程と、を含む。

（第１の実施形態の効果）
以上述べたように、第１の実施形態の同軸コネクタ１００は、基板表面の基板側外導体３０に間隙２５を開けて設けられる導電性接合部材２１と接合する外導体１２と、外導体１２の内部に接触するように設けられ、基板の表面に露出した誘電体と絶縁性接着剤により接着される絶縁体１４と、絶縁体１４に先端を露出して支持され、基板表面に露出する基板側中心導体２３に設けられる導電性接合部材２４と接合する中心導体１３と、を備える。

従って、同軸コネクタ１００を基板に固定する機械強度が増すという効果がある。また、同軸コネクタ１００の絶縁体１４と基板の誘電体２２との間には空隙が発生せず、高周波信号の伝送特性が改善されるという効果がある。

（第２の実施形態）
図１０は、本実施形態の第２の実施形態の同軸コネクタ１００の斜視図である。図１０（Ａ）は上面から見た同軸コネクタ１００の斜視図であり、図１０（Ｂ）は底面から見た同軸コネクタ１００の斜視図である。

図１０に示すように、同軸コネクタ１００は、第１の導体である外導体１２と、外導体１２に接触する絶縁体７１と、絶縁体７１に支持される第２の導体である中心導体１３と、を備える。

中心導体１３は、外導体１２が円筒形状である場合、外導体１２の内部に外導体１２と直接接触しないように設けられる。中心導体１３の上部先端部は絶縁体７１から突出して露出する。

図１０（Ｂ）に示すように、同軸コネクタ１００は底部に中心導体１３の一部が露出する。絶縁体７１は、上面が中心導体１３を露出させるように、下面が基底部１１と下端部１３Ａとが作る平面より突出するように形成される。

図１１は、第２の実施形態の同軸コネクタ１００の基板に装着された場合の図１０におけるＦＦ線断面図である。図１２は、第２の実施形態の同軸コネクタ１００の基板に装着された場合の図１０におけるＧＧ線断面図である。図１１及び図１２に示すように、中心導体１３の下端部１３Ａは中心導体１３の先端より直径が大きい。

第２の実施形態の同軸コネクタ１００の基板側接続部２００の構成は、第１の実施形態の同軸コネクタ１００の基板側接続部２００の構成と同じである。

すなわち、基板側接続部２００は、図４に示す誘電体２２に代えて設けられる誘電体７２の表面に設置される基板側外導体３０と、基板側中心導体２３と、備える。基板側外導体３０は、円形の切り欠き部を有し、この切り欠き部から誘電体７２が露出する。

同軸コネクタ１００は基板上に、基板側中心導体２３の導電性接合部材２４と中心導体１３の下端部１３Ａとが接触し、基板側外導体３０の導電性接合部材２１が外導体１２の基底部１１と接触するように、設置される。

中心導体１３と基板側中心導体２３とは導電性接合部材２４により、外導体１２と基板側外導体３０とは導電性接合部材２１により、固定される。絶縁体７１は誘電体７２と接触するように嵌合される。

絶縁体７１は熱可塑性樹脂により形成される。熱可塑性樹脂は、例えばＬＣＰ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＰｏｌｙｍｅｒ）を用いることができる。また、絶縁体７１と誘電体７２とは同じ熱可塑性樹脂により形成することも可能である。この場合、絶縁体７１と誘電体７２とは加熱により一体化する。

同軸コネクタ１００は上記のように基板上に嵌合された後、リフロー炉などにより加熱される。この加熱により熱可塑性樹脂が軟化し、誘電体７２と接合する。接合の際、絶縁体７１と誘電体７２との間の空気は間隙２５を通して矢印Ｘの方向に排出される。従って、同軸コネクタ１００と基板とは間隙なく密着される。基底部１１に溝部１６を設ければ、さらに効率よく空気を逃すことが可能となる。

（第２の実施形態の同軸コネクタを有する基板の製造方法）
第２の実施形態の同軸コネクタを有する基板の製造方法は、第２の実施形態の同軸コネクタ１００を、基板表面の基板側外導体３０に間隙２５を開けて設けられる導電性接合部材２１を有する基板側接続部２００に装着する工程と、熱可塑性樹脂によって形成される絶縁体７１を加熱して軟化させる工程と、絶縁体７１を加圧して間隙２５から絶縁体７１と誘電体７２との間にある空気を排出する工程と、を含む。

（第２の実施形態の効果）
以上述べたように、第２の実施形態の同軸コネクタ１００は、基板表面の基板側外導体３０に間隙を開けて設けられる導電性接合部材２１と接合する外導体１２と、外導体１２の内部に接触するように設けられ、熱可塑性樹脂により形成され、基板の表面に露出した誘電体と接触するように外導体１１から突出する絶縁体７２と、絶縁体７１に先端を露出して支持され、基板表面に露出する基板側中心導体２３に設けられる導電性接合部材２４と接合する中心導体１３と、を備える。

従って、同軸コネクタ１００を基板に固定する機械強度がさらに増すという効果がある。また、同軸コネクタ１００の絶縁体１４と基板の誘電体７２との間には空隙が発生せず、絶縁体７１と誘電体７２とに同じ樹脂を使用することにより高周波信号の伝送特性がさらに改善されるという効果がある。

（第３の実施形態の同軸コネクタ結合体）
図１３は、同軸コネクタ結合体４００の上面斜視図である。図１４は、同軸コネクタ結合体４００の底面斜視図である。図１３及び図１４に示すように、同軸コネクタ結合体４００は、複数の第１の実施形態又は第２の実施形態の同軸コネクタ１００と、この複数の同軸コネクタ１００を結合するハウジング１１１とを備える。以下、第１の実施形態の同軸コネクタ１００を用いた例を説明する。ハウジング１１１は底面に排気溝１１２を有していてもよい。

図１５は、同軸コネクタ結合体４００の図１３におけるＨＨ線断面図である。図１５に示すように、ハウジング１１１は第１の実施形態の同軸コネクタ１００を基底部１１により結合する。ハウジング１１１は絶縁体により形成される。

同軸コネクタ結合体４００の同軸コネクタ１００の基板側接続部２００の構成は、第１の実施形態の同軸コネクタ１００の基板側接続部２００の構成と同じである。

基板側外導体２０は切り欠き部に沿って導電性接合部材２１を有する。導電性接合部材２１は、複数の間隙２５を有する。

基板側接続部２００は同軸コネクタ結合体４００に設けられた同軸コネクタ１００の数と同じ数だけ設けられる。

ここで、同軸コネクタ１００を基板と接合する際に、絶縁体１４と誘電体２２との間の空気は間隙２５を通して矢印Ｘの方向に排出される。従って、同軸コネクタ１００と基板とは間隙なく密着される。基底部１１に溝部１６を設ければ、さらに効率よく空気を逃すことが可能となる。また、ハウジング１１１の底面に排気溝１１２を設ければ、空気の排出はさらに容易になる。

（第３の実施形態の効果）
以上述べたように、本実施形態の同軸コネクタ結合体４００は、第１の実施形態又は第２の実施形態の同軸コネクタ１００を複数結合するハウジング１１１を備え、これらの同軸コネクタ１００は基板表面の基板側外導体３０に間隙２５を開けて設けられる導電性接合部材２１を有する基板側接続部２００に装着される。

従って、同軸コネクタ１００の基板への装着工数を減少させることができるとともに、装着後の同軸コネクタ１００へ接続するケーブルをワイアーハーネスとすることができる、という効果がある。

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１１：基底部、
１２：外導体、
１３：中心導体、
１４：絶縁体、
２１：導電性接合部材、
２５：間隙、
３０：基板側外導体、
１００：同軸コネクタ、
２００：基板側接続部。

Claims

基板表面の基板側外導体に間隙を開けて設けられる導電性接合部材と接合する第１の導体と、
前記第１の導体に接触するように設けられ、前記基板表面に露出した誘電体と絶縁性接着剤により接着される絶縁体と、
前記絶縁体に先端を露出して支持され、前記基板表面に露出する基板側中心導体に設けられる導電性接合部材と接合する第２の導体と、
を備える同軸コネクタ。
基底部に内部の空気を逃す複数の溝部を有する第１の導体と、
前記第１の導体に接触するように設けられ、前記基板表面に露出した誘電体と絶縁性接着剤により接着される絶縁体と、
前記絶縁体に先端を露出して支持され、前記基板表面に露出する基板側中心導体に設けられる導電性接合部材と接合する第２の導体と、
を備える同軸コネクタ。
基板表面の基板側外導体に間隙を開けて設けられる導電性接合部材と接合する第１の導体と、
前記第１の導体に接触するように設けられ、熱可塑性樹脂により形成され、前記基板表面に露出した誘電体と接触するように前記第１の導体から突出する絶縁体と、
前記絶縁体に先端を露出して支持され、前記基板表面に露出する基板側中心導体に設けられる導電性接合部材と接合する第２の導体と、
を備える同軸コネクタ。
基底部に内部の空気を逃す複数の溝部を有する第１の導体と、
前記第１の導体に接触するように設けられ、熱可塑性樹脂により形成され、前記基板表面に露出した誘電体と接触するように前記第１の導体から突出する絶縁体と、
前記絶縁体に先端を露出して支持され、前記基板表面に露出する基板側中心導体に設けられる導電性接合部材と接合する第２の導体と、
を備える同軸コネクタ。
誘電体と、
前記誘電体表面に設けられ、前記誘電体を露出する切り欠きを有する基板側外導体と、
前記基板側外導体に間隙を開けて設けられる導電性接合部材と接合する第１の導体と、前記第１の導体に接触するように設けられ、前記基板表面に露出した誘電体と絶縁性接着剤により接着される絶縁体と、前記絶縁体に先端を露出して支持され、基板表面に露出する基板側中心導体に設けられる導電性接合部材と接合する第２の導体と、を備える同軸コネクタと、
を備える基板。
誘電体と、
前記誘電体表面に設けられ、前記誘電体を露出する切り欠きを有する基板側外導体と、
前記基板側外導体に間隙を開けて設けられる導電性接合部材と接合する第１の導体と、前記第１の導体に接触するように設けられ、熱可塑性樹脂により形成され、前記基板表面に露出した誘電体と接触するように前記第１の導体から突出する絶縁体と、前記絶縁体に先端を露出して支持され、基板表面に露出する基板側中心導体に設けられる導電性接合部材と接合する第２の導体と、を備える同軸コネクタと、
を備える基板。
基板表面の基板側外導体に間隙を開けて設けられる導電性接合部材と接合する第１の導体と、前記第１の導体に接触するように設けられ、前記基板表面に露出した誘電体と絶縁性接着剤により接着される絶縁体と、前記絶縁体に先端を露出して支持され、前記基板表面に露出する基板側中心導体に設けられる導電性接合部材と接合する第２の導体と、を備える複数の同軸コネクタと、
前記複数の同軸コネクタを連結するハウジングと、
を備える同軸コネクタ結合体。
基底部に内部の空気を逃す複数の溝部を有する第１の導体と、前記第１の導体に接触するように設けられ、前記基板表面に露出した誘電体と絶縁性接着剤により接着される絶縁体と、前記絶縁体に先端を露出して支持され、前記基板表面に露出する基板側中心導体に設けられる導電性接合部材と接合する第２の導体と、を備える複数の同軸コネクタと、
前記複数の同軸コネクタを連結するハウジングと、
を備える同軸コネクタ結合体。
絶縁体に接着剤が塗布された同軸コネクタを、基板表面の基板側外導体に間隙を開けて設けられる導電性接合部材を有する基板側接続部に装着する工程と、
前記間隙から前記絶縁体と前記基板の誘電体との間にある空気を排出する工程と、
を含む同軸コネクタを有する基板の製造方法。
熱可塑性樹脂により形成される絶縁体を有する同軸コネクタを、基板表面の基板側外導体に間隙を開けて設けられる導電性接合部材を有する基板側接続部に装着する工程と、
前記絶縁体を加熱して軟化させる工程と、
前記間隙から前記絶縁体と前記基板の誘電体との間にある空気を排出する工程と、
を含む同軸コネクタを有する基板の製造方法。