JP4709541B2 - コネクタの試験装置 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタの試験装置に関するものである。

多数のコンタクトを絶縁ハウジング内に配置したコネクタとしては、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。この種コネクタは、一対のコネクタのコンタクトをプラグイン状態で接触させて対応端子間の導通をとるものである。この種コネクタにおいて、本発明者はコネクタの信頼性評価の手法である、θずれ試験を行った。

本発明者が行ったθずれ試験は、一対のプラグイン方向に垂直な面内での相対回転を与えた状態でコンタクト間の接触を確認して行われるものであり、コンタクト数が多く、さらに、ボード・ツー・ボードコネクタのように、双方の位置関係が筐体等の寸法関係等により強制的に決定される場合等に有効な信頼性評価方法として多用されるものである。

すなわち、コンタクト数が多いコネクタは、プラグイン方向に垂直な面内での相対回転が生じると、回転中心から離れた位置に配置されたコンタクト間の接触圧が低下して接触抵抗が大きくなったり、あるいは接触状態が解除されて導通不能となる可能性が大きくなるために、θずれ試験は、このような接続状態におけるコネクタの信頼性試験としての有効性がある。また、実装基板間を直接接続する際に使用されるボード・ツー・ボードコネクタ等は、一方の移動が自由な通常のケーブルコネクタ等とは異なり、双方の実装基板が筐体等に固定されることが多いために、一方が移動することによるθずれ状態の解消が困難で、その状態が長期に渡ることが多く、当該状態での接続信頼性の試験が必要になる。

そして、従来、このようなθずれ試験は、実機上の検査対象コネクタを故意にθずれさせて行われている。
特開平５-２１７６５８号公報

しかし、本発明者が行ったθずれ試験において、実装基板上へのコネクタのθずれ状態での固定は、手作業によるはんだ付けによらざるを得ない上に、導通確認のためには、ＯＳを起動して機能確認を行う必要があるために、作業性が悪いという問題があった。また、手作業によるはんだ付けでははんだ供給量も一定せず、さらに、コネクタをθずれ状態ではんだ付けすると、コネクタの端子と実装基板上のランドとが一致しないために、この状態でクリープ試験等を行ってもコネクタの固定性能を正確に知ることができないという欠点もあった。

本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、作業性が良好で、かつ、検査信頼性の高いコネクタの試験装置の提供を目的とする。

コネクタ１を試験するに際し、まず、試験対象の一対のコネクタ１を各々コネクタ搭載基板２上にはんだ付けする。コネクタ１がθずれ状態で嵌合された際のコネクタ搭載基板２上への固定信頼性を評価する場合には、コネクタ搭載基板２上のランドは実機に使用される実装基板上のものと同一の形状に形成され、さらに、コネクタ搭載基板２上へのコネクタ１のはんだ付けは、実装基板へのはんだ付け同様の条件下、例えば、等量のクリームはんだを使用したリフローはんだ付けによりなされる。

上記一対のコネクタ搭載基板２は、適宜の保持手段によりコネクタ１が嵌合した状態で保持され、回転ステージ３は、θずれがない嵌合状態から、一方のコネクタ搭載基板２を所望の角度だけ相対回転させてθずれを発生させることができる。

この状態でコネクタ１のコンタクトの接触状態が正常であると、一方のコネクタ搭載基板２上の導通確認用ランド４と他方のコネクタ搭載基板２上の導通確認用ランド４とが短絡用配線５とコンタクトの接触部を介して短絡状態となるために、双方の導通確認用ランド４にプローブを当てるだけで簡単に導通試験を行うことができる。

また、短絡用配線５に、コンタクト毎に抵抗値確認用ランド６を設けると、接触しているコンタクト対に対応する抵抗値確認用ランド６にプローブを当てるだけでコンタクト間の接触抵抗を測定することができる。

本発明によれば、コネクタの評価作業性を良好にすることができる上に、検査信頼性を高めることができる。

図１〜４に本発明の実施の形態を示す。図中８はベースプレートであり、四隅部上面にはスタッド９、９・・が立設され、その中央部上面に回転ステージ３が固定される。図４（ｂ）に示すように、回転ステージ３は、固定部３ａと、固定部３ａに対して水平回転操作可能な可動部３ｂとを有し、固定部３ａにおいてベースプレート８に固定される。また、回転ステージ３は、固定部３ａと可動部３ｂの境界に一方を本尺、他方を副尺とするスケール３ｃが設けられており、操作回転角度を知ることができる。

１０Ａ、１０Ｂは上下部基板固定プレートであり、四隅部に上記スタッド９が挿通可能な貫通孔１０ａが開設された上部基板固定プレートは、スタッド９にねじ込まれる調整ナット９ａに四隅部裏面が支承されて高さ調整可能に支持される。下部基板固定プレートは、上記回転ステージ３の可動部３ｂの上面に固定される。

１は試験対象のコネクタ、２はこのコネクタ１を固定するコネクタ搭載基板を示す。この実施の形態において、試験対象のコネクタ１は、図外の実装基板同士を積層状に接続する際に使用されるボード・ツー・ボードコネクタであり、対応するコネクタ搭載基板２に形成されたコネクタ固定ランド１１にはんだ付けされる。はんだ付けは、実機用の実装基板のはんだ付けを行うリフロー炉内で等量、等質のクリームはんだをリフローして行われる。

互いに嵌合可能な一対のコネクタ１が固定されるコネクタ搭載基板２は、一方（以下「下側基板２Ｂ」）が下部基板固定プレート１０Ｂに、他方（以下「上側基板２Ａ」）は上部基板固定プレート１０Ａの裏面に固定される。これら上下の基板２Ａ、２Ｂは、コネクタ１同士が嵌合可能な位置関係で保持され、さらに、回転ステージ３の回転中心がコネクタ１の中心に一致するように配置される。なお、図１、２において２ａは上下部基板固定プレート１０Ａ、１０Ｂに上下基板２Ａ、２Ｂを固定するための固定ねじを示す。

図３に示すように、上記上下基板２Ａ、２Ｂのいずれか一方には２個の導通確認用ランド４が設けられ、双方の基板２Ａ、２Ｂには短絡用配線５が設けられる。短絡用配線５は、コネクタ１同士がプラグインした状態で導通確認用ランド４間がコンタクトを介して短絡するように形成される。図示の例では、導通確認用ランド４は下側基板２Ｂの最端部の対向する一対のコネクタ固定ランド１１（１１ａ）から各々引き出される。下側基板２Ｂの短絡用配線５は、導通確認用ランド４が引き出されるコネクタ固定ランド１１の隣のコネクタ固定ランド１１（１１ｂ）を始端として、隣接する２個ずつを隣接ランド短絡配線５ａで短絡させるとともに、終端の対向するコネクタ固定ランド１１（１１ｎ）同士を対向ランド短絡配線５ｂで短絡させて形成される。また、隣接ランド短絡配線５ａ毎に抵抗値確認用ランド６が引き出される。

これに対し、上側基板２Ａの短絡用配線５は、下側基板２Ｂにおいて導通確認用ランド４が接続されるコネクタ固定ランド１１を始端として隣接する２個ずつを隣接ランド短絡配線５ａで短絡させて形成され、下側基板２Ｂと同様に、隣接ランド短絡配線５ａ毎に抵抗値確認用ランド６が引き出される。

図１に示すように、上記導通確認用ランド４と抵抗値確認用ランド６とは、上下基板２Ａ、２Ｂともに上面側で、かつコネクタ１が嵌合した状態で導通確認用ランド４と抵抗値確認用ランド６とが隣接するように配置される。短絡用配線５がコネクタ１実装面側、すなわち、下面側に形成される上側基板２Ａの抵抗値確認用ランド６等が上面から接触可能にするために、抵抗値確認用ランド６、導通確認用ランド４はスルーホールにより形成される。また、上部基板固定プレート１０Ａには、上記上下基板２Ａ、２Ｂの導通確認用ランド４と抵抗値確認用ランド６とを上面側に露出させるためのアクセス開口１０ｂが開設される。

したがって、この実施の形態において、一対のコネクタ１の全てのコンタクトが正常に接触していると、図３（ｃ）において破線で示すように、下側基板２Ｂにおいて接続されていない隣接ランド短絡配線５ａ間が上側基板２Ａの隣接ランド短絡配線５ａにより短絡された状態となり、２個の導通確認用ランド４間が短絡状態となる。

図４に示すように、試験は導通確認用ランド４にテスタ１２等のプローブ１２ａを当てて導通確認用ランド４間の導通を確認しながら回転ステージ３を操作して行われる。回転ステージ３への操作によってコネクタ１間にθずれが発生した結果、いずれかのコンタクトが接触不良となると、導通状態が”断”となるため、その時のスケールから限界θ値を求めることができる。

また、図３においてＡ点とＢ点のように、異なった基板２Ａ、２Ｂに配置される隣接する抵抗値確認用ランド６同士をプロービングすると、対応するコンタクト端子間の接触抵抗を直接測定することもできる。

さらに、所定時間コネクタ１に所望のθずれを発生させた状態を維持した後、導通確認用ランド４をプロービングして導通を確認することにより、経時的な実装基板への固定性能、あるいはコンタクト接触性能の劣化を確認できる。さらにこの試験を、加熱、あるいは加湿等の劣化促進条件下で行うこともできる。

本発明を示す斜視説明図である。 上部基板固定プレートの裏面を示す斜視説明図である。 コネクタ搭載基板を示す図で、（ａ）は下側基板を示す図、（ｂ）は上側基板を示す図、（ｃ）は下側基板の拡大図である。 コネクタの試験状態を示す図で、（ａ）は全体図、（ｂ）は（ａ）の４Ｂ方向矢視図である。

符号の説明

１ コネクタ
２ コネクタ搭載基板
３ 回転ステージ
４ 導通確認用ランド
５ 短絡用配線
６ 抵抗値確認用ランド
１１ コネクタ固定ランド

Claims (3)

1. 雄雌一対のコネクタを各々実装し、積層位置に保持されてコネクタの嵌合状態を維持する一対のコネクタ搭載基板と、
   前記一方のコネクタ搭載基板を積層方向に対して垂直面内で回転させてコネクタ間に回転負荷を与える回転ステージと、
   を有し、
   前記いずれかのコネクタ搭載基板には、異なったコネクタ固定ランドに接続される一対の導通確認用ランドが設けられるとともに、
   各コネクタ搭載基板には、複数のコンタクト接触部を導電パスに含んだ導通確認用ランド間の短絡配線を形成する短絡用配線が形成されるコネクタの試験装置。
2. 前記短絡用配線から抵抗値確認用ランドが引き出される請求項１記載のコネクタの試験装置。
3. 前記各コネクタ搭載基板上の導通確認用ランドと抵抗値確認用ランドとは、表裏同一面で、かつ、コネクタが嵌合した状態で隣接するように配置されて外部に露出する請求項２記載のコネクタの試験装置。
   
   
   

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