JP2704307B2 - 高周波コネクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高周波コネクタ、特にDC乃至数GHzの高周波
又は広帯域信号を伝送する高周波信号路の接続に使用さ
れる電気コネクタに関する。

〔従来の技術とその問題点〕

半導体デバイスの特性を測定評価するICテスタや高周
波電子計測器等にあっては、一般に多数の高周波信号路
がある。一般に信号路の相互接続には半田付け等の半永
久的な接続よりも電気コネクタ（以下単にコネクタとい
う）を使用する方が作業性、特に機器の保守サービス性
及び信頼性の点で好ましい。そこで信号路間、特に50Ω
程度の低特性インピーダンスの高周波信号路にあっても
斯るコネクタを用いて接続するのが好ましい。

しかし、斯る高周波信号路に使用する低く且つ一定特
性インピーダンスの高周波コネクタを得ることは容易で
ない。必要とする信号路数が少ない場合には特公昭51−
44757号公報に開示する如き同軸型コネクタを使用する
ことも考えられる。但し、信号路数が増加し且つ高密度
化すると斯るコネクタは使用不可能である。特にソケッ
トを回路基板に個別に半田付け接続するので、大型とな
るのみならず作業性も悪い。

多数のコンタクトを一括して接続又は切り離す為に平
行な信号及び接地導体を有するコンタクト（弾性接触
子）を使用することが考えられる。しかし、平行導体、
即ちストリップラインの特性インピーダンスZoは （Ｌはインダクタンス、Ｃはキャパシタンス）で与えら
れる。ここで、Zoを小さくするにはＬを小さくするかＣ
を大きくする必要がある。Ｌは一般にコンタクトの長さ
で決まり、弾性を付与する為にもコンタクトは所定長を
必要とするので、ある程度以下に低下することは困難で
ある。また、Ｃも導体間は短絡等を避ける為に所定間隔
が必要であるので、大きくするにも限界がある。その結
果、斯る構成の高周波伝送線に一般に使用される50Ωの
特性インピーダンスを得るのは困難であった。

従って、本発明は全長に亘り50Ω程度の略一定の低特
性インピーダンスが達成でき、高周波信号を最小損失及
び波形歪で伝送可能な小型高密度しかも作業性の優れた
高周波コネクタを提供することを目的とする。

〔課題解決の為の手段及び作用〕

上述した従来技術の課題を解決する為に、本発明の高
周波コネクタによると、一側に同軸状コンタクトを有す
る絶縁ブロックの他側に延出する高周波伝送線を構成す
る平行導体部をキャリヤテープで保持すると共に、キャ
リヤテープの外面（平行導体と反対の面）に導電層を被
着する。

この導電層付きキャリヤテープは、高周波コネクタの
使用時に除去することなく、単に所望位置で切断して残
す。このプラスチック（例えばPET）製誘電体を間挿す
る導電層は、平行導体を構成する信号導体と接地導体間
のキャパシタンスＣを増加し、インダクタンスＬは不変
であるので、伝送線の特性インピーダンスZoを例えば50
Ω又はそれ以下に低下することが可能である。従って、
一端から他端まで全長に亘り実質的に一定特定インピー
ダンス（例えばZo＝50Ω）を有する不連続性のない高周
波コネクタが実現できる。本発明の好適一実施例では、
DC乃至5GHzの広帯域の信号伝送が可能であることに実証
された。

〔実施例〕

以下、添付図を参照して本発明の好適実施例を詳細に
説明する。本発明は斯る実施例のみに限定するべきでな
いことは勿論である。

第１図は本発明による高周波コネクタ10の好適一実施
例の斜視図である。第１図中には２個の高周波コネクタ
10が絶縁性キャリヤテープ20に被着固定されている場合
を示す。一般には、多数の斯る高周波コネクタ10をキャ
リヤテープ20に一定間隔で被着固定して、好ましくはリ
ールに巻回してユーザに提供される。各高周波コネクタ
10の全長は好適実施例では10〜20mm程度の極めて小型で
ある。

第１図の実施例における高周波コネクタ10は例えば回
路基板（図示せず）の端縁に形成された接触パッドと接
触する弾性接触部Ｃを有する中央の信号導体11及び両側
の接地導体12,13より成る平行導体と接触部Ｃと反対端
部近傍を好ましくはインサートモールドで固定する絶縁
ブロック15とを具えている。更に、絶縁ブロック15の他
側に突出した平行導体は、両接地導体12,13を連結部16
で相互に連結すると共にその先端に略円筒状部17を形成
する。また、信号導体11の先端は例えば丸形ピン18に加
工して円筒状部17の中心に配置させ、ピン18と円筒状部
17とにより同軸リセプタクル型コンタクト19を形成す
る。図示せずも、この同軸コンタクトには実開昭62−66
187号又は実開平１−140572号に開示する如き直径約2mm
の端末処理された極細同軸ケーブルが挿入接続される。

一方、斯る多数の高周波コネクタ10は、保管及び実装
上の便宜の為に誘電体テープであるキャリヤテープ20に
所定間隔で被着固定される。このキャリヤテープ20は、
好ましくは各高周波コネクタ10の平行導体部の上下積層
する２層構造のポリエチレン等の誘電体プラスチックフ
ィルムである（尚、第１図中には下側のみを示す）。し
かし、斯るプラスチックフィルムと平行導体とを溶着、
接着その他の手段により十分強固に被着固定可能である
場合には下側のフィルムのみでもよいこと勿論である。
下側キャリヤテープは薄いポリエチレン製フィルム21と
その下面全体に又は選択的に被着した金、銀、銅又はア
ルミニウム等の金属箔製の導電層22とにより構成され
る。これら下側キャリヤテープ及び上側テープ共に十分
薄いので、十分にフレキシブルであって、これに被着固
定された多数の高周波コネクタ10と共にリールに巻回で
きる。

斯る高周波コネクタ10は使用（実装）時にキャリヤテ
ープ20を平行導体11〜13の両側部から少し離れた位置で
切断する。実装時に斯るキャリヤテープ20の一部分が高
周波コネクタ10に残されたままであることに注目された
い。換言すると、本発明の好適実施例にあっては、キャ
リヤテープ20に導電層22を設け、このキャリヤテープ20
の一部分（コネクタ10が被着固定されている部分）を高
周波コネクタ10の構成要件の一部として意図的積極的に
活用することである。

第２図は第１図の高周波コネクタ10の側面図である。
同図から明らかな如く、キャリヤテープ20は下側テープ
21と上側テープ23を有し、信号導体11と２個の接地導体
12,13を含む平行導体の略全長に亘る幅を有する。絶縁
ブロック15の他側（右側）から突出する平行導体の長さ
は十分に短い。接地導体12,13は連結部16を介して円筒
状部17に加工され、信号導体11の先端を丸形ピン18に加
工して円筒状部17の略中心に挿入して小型の同軸リセプ
タクル型コンタクト19を形成している。絶縁ブロック15
は、好ましくはインサートモールドで形成される。

第１図及び第２図に示すた高周波コネクタ10は、信号
導体11を１枚の金属板を打ち抜き形成すると共に、両接
地導体12,13及び筒状体部17を別の金属板を打ち抜き加
工し、これら両金属板を積層することにより製造するの
が便利である。

第３図は第１図及び第２図に示す高周波コネクタ10の
平行導体部の拡大断面図である。平行配置された信号導
体11と両側の接地導体12,13を薄い誘電体の上側テープ2
3と下側テープ21でサンドイッチ状に形成する。両テー
プ21,23の被着はエポキシ樹脂等の接着剤による接着、
加熱溶着その他任意の周知の被着手段により行う。下側
テープ21の下面の導電層22は、この特定実施例にあって
は高周波コネクタ10の平行導体部のみに選択形成されて
いる。

第４図は本発明の高周波コネクタ10のキャリヤテープ
20の電気的機能を説明する為の説明図である。平行導体
11乃至13には、本質的にはその導体の間隔、幅、厚さ、
その間の物質の誘電率で決まるキャパシタンスを有す
る。この例では導体11−12間及び導体11−13間のキャパ
シタンスは等しく共にCdとする。上述した如くCdの値に
は実用的な限界があり、十分大きくすることができず、
これにより伝送線の特性インピーダンスZoを50Ω程度の
低い値に設定するのが困難である。

しかし、第３図の如く構成されたキャリヤテープ20を
有する高周波コネクタ10では、各導体11,12,13とキャリ
ヤテープ20の導電層22との間に夫々実質的に等しいキャ
パシタンスCtを有する。このキャパシタンスCtはキャリ
ヤテープ20のテープ21の厚さ及び誘電率に応じて十分大
きく且つ任意の値に選定可能である。これらキャパシタ
ンスCtはCdと並列であって加算されるので、等価的に導
体11−12及び11−13間のキャパシタンスを増加し、これ
により平行導体11乃至13部の特性インピーダンスZoを十
分低い任意の値に設定できる。この平行導体部の特性イ
ンピーダンスZoは、絶縁ブロック15内部の特性インピー
ダンスZoと整合する。ここで、導電層22は誘電体テープ
21を介して平行導体11−13と隔離するので、各導体間を
短絡（ショート）する虞れはなく、十分な絶縁耐圧を有
する。

尚、導電層22は下側テープ21に代り、上側テープ23の
表面に被着してもよく、両テープ21,23の外表面に被着
してもよいこと勿論である。また、導電層22は予めテー
プ21,23に被着する代りに、高周波コネクタ10の組立後
に金、アルミニウム等を蒸着技法等で形成してもよい。
更に、導電層22を接地導体12,13と電気的に接続するこ
とにより、導電層22を遮蔽板として使用することも可能
である。

第５図は本発明の高周波コネクタ10の別の実施例であ
る。同図（Ａ）は斜視図、同図（Ｂ）は側面図である。
同図から明らかな如く、この実施例の高周波コネクタ1
0′と第１図及び第２図の高周波コネクタ10との差異
は、前者の接地導体が１個である点である。即ち、高周
波コネクタ10′は信号導体11′と接地導体12′との２個
の平行導体から構成されている。その他の構成は実質的
に同じであるので、詳細説明は省略する。

第６図は本発明の高周波コネクタ10又は10′をコネク
タモジュールCMとして共通絶縁ハウジング31の多数の空
洞内32に挿入固定して使用し、回路基板40の端部（エッ
ジ）両面に形成された接触パッド41と接続されるモジュ
ール型コネクタ30の一例を示す。

このモジュール型コネクタ30にあっては、多数のコネ
クタモジュールCMを背中合せに絶縁ハウジング31内に２
列配置している。両列のコネクタモジュールCMは相互に
半モジュールずつ位置をずらせて相互間の信号干渉を排
除するのが好ましい。また、絶縁ハウジング31の上面に
はテーパを有する基板挿入溝33を有し、位置合せされた
回路基板40を挿入可能にする。尚、２列のコネクタモジ
ュールCMの弾性接触子Ｃ間には、低（又はゼロ）挿入力
（LIF又はZIF）用の周知の機構34が設けられ、回路基板
40の挿入時の挿入力を低減する為に対向する接触子Ｃ間
の間隔を拡げる。この機構34は例えば相補的な傾斜面を
有する少なくとも２個の摺動部材により形成される。絶
縁ハウジング31の下面から多数の同軸リセプタクル型コ
ンタクト19が突出し、これに同軸ケーブルが接続可能で
ある。

以上、本発明の高周波コネクタを好適実施例を参照し
て詳述したが本発明は斯る実施例に限定されるものでは
なく、上述した或いはその他種々の変形変更が可能であ
ること勿論である。また、本発明の高周波コネクタは種
々の形態で種々の用途に適用可能である。

〔発明の効果〕

本発明の高周波コネクタによると、絶縁ブロックの一
側に信号導体と少なくとも１個の接地導体を含む平行導
体、他側に同軸状のリセプタクルコンタクトを形成し、
平行導体部に絶縁テープを介して導電層を被着してい
る。その結果、平行導体間のキャパシタンスを十分且つ
所望値に選定することができ、高周波コネクタの全長に
亘る特性インピーダンスZoを一定値、例えば50Ωに設定
することにより不連続性を排除し、もってGHzオーダー
の広帯域信号を最小信号歪で伝送し得る高周波コネクタ
が得られる。

しかも、この高周波コネクタでは、キャリヤテープ自
体を誘電体とし、そのテープに導電層を被着したものを
切断し、そのまま高周波コネクタの構成素子の一部とし
て使用することができる。従って、高周波コネクタの保
管、実装に便利であると共に電気的特性の改善が実現で
きるという顕著な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による高周波コネクタのテープキャリヤ
状態を示す一実施例の斜視図、 第２図は第１図の高周波コネクタの側面図、 第３図は第２図の高周波コネクタの平行導体部の断面
図、 第４図は第３図の各導体間の電気的特性を説明する図、 第５図（Ａ）及び（Ｂ）は夫々本発明の高周波コネクタ
の他の実施例の斜視図及び側面図、 第６図は本発明の高周波コネクタを多数使用するモジュ
ール型コネクタの一例を示す切断した斜視図を示す。 10,10′……高周波コネクタ 11,11′……信号導体 12,12′,13……接地導体 15,15′……絶縁ブロック 19,19′……リセプタクル型コンタクト 21,23……誘電体テープ 22……導電体層 20,20′……キャリヤテープ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】信号導体と接地導体を有する平行導体の一
   端部近傍を絶縁ブロックで固定し、該絶縁ブロックの反
   対側に同軸状リセプタクル型コンタクトを設け、前記平
   行導体部を誘電体テープに被着固定し、前記誘電体テー
   プの前記平行導体と反対面に導電体層を形成することを
   特徴とする高周波コネクタ。