KR102482249B1 - 동축단자, 동축커넥터, 배선판 및 전자부품시험장치 - Google Patents

동축단자, 동축커넥터, 배선판 및 전자부품시험장치 Download PDF

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Abstract

(과제) 소형화를 도모함과 함께 원하는 전기적 특성을 확보하는 것이 가능한 동축단자를 제공한다.
(해결수단) 동축단자(20)는 신호단자(40)와 신호단자(40)를 덮는 통형상의 접지단자(60)와 신호단자(40)와 접지단자(60)의 사이에 개재하는 절연부재(50)를 구비하고, 신호단자(40)는 절연부재(50)에 덮인 본체부(41)와 본체부(41)로부터 +Z방향측으로 연장되는 상측접촉편(42)과 본체부(41)로부터 -Z방향측으로 연장되는 하측접촉편(43)을 구비하고, 절연부재(50)는 본체부(41)의 일부를 절연부재(50)로부터 노출시키는 개구부(51)를 갖고 있고, 하기 (1)식을 만족하고 있다.
L2≥1/2×L1 … (1)
단, 상기 (1)식에 있어서 L1은 동축단자(20)의 축방향을 따른 절연부재(50)의 길이이고, L2는 상기 축방향을 따른 개구부(50)의 길이이다.

Description

동축단자, 동축커넥터, 배선판 및 전자부품시험장치{Coaxial terminals, coaxial connectors, circuit boards, and electronic component testing equipment}
본 개시는 반도체집적회로소자 등의 피시험전자부품(DUT: Device Under Test)을 시험하는 전자부품시험장치에 이용할 수 있는 동축단자 및 그 동축단자를 구비한 동축커넥터, 배선판 및 전자부품시험장치에 관한 것이다.
종래의 동축단자는 통형상 본체를 갖는 접지단자와 통형상 본체의 내측에 배치된 신호단자를 구비하고, 접지단자가 회로기판과 접촉하는 복수의 접촉부를 갖고 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조).
일본 특허공개 2011-238495호 공보
상기 동축단자를 이용한 커넥터에서는 더 많은 동축단자를 고밀도로 배치하는 것이 요구되고 있어서 동축단자 자체의 소형화가 필요하게 되었다. 한편으로 동축단자를 단지 소형화하면 원하는 전기적 특성을 만족시킬 수 없게 되는 경우가 있다.
본 개시가 해결하고자 하는 과제는 소형화를 도모함과 함께 원하는 전기적 특성을 확보하는 것이 가능한 동축단자 및 그 동축단자를 구비한 동축커넥터, 배선판 및 전자부품시험장치를 제공하는 것이다.
[1] 본 개시에 따른 동축단자는 신호단자와 상기 신호단자를 덮는 통형상의 접지단자와 상기 신호단자와 상기 접지단자의 사이에 개재하는 절연부재를 구비한 동축단자로서, 상기 신호단자는 상기 절연부재에 덮인 제1본체부와 상기 제1본체부로부터 일방측으로 연장되는 제1접촉편과 상기 제1본체부로부터 타방측으로 연장되는 제2접촉편을 구비하고, 상기 절연부재는 상기 제1본체부의 일부를 상기 절연부재로부터 노출시키는 개구부를 갖고 있고, 하기 (1)식을 만족하는 동축단자이다.
L2≥1/2×L1 … (1)
단, 상기 (1)식에 있어서 L1은 상기 동축단자의 축방향을 따른 상기 절연부재의 길이이고, L2는 상기 축방향을 따른 상기 개구부의 길이이다.
[2] 상기 개시에 있어서 하기 (2)식을 만족하고, 상기 제1본체부의 폭방향을 따른 전체가 상기 개구부를 통해 상기 절연부재로부터 노출되어 있어도 된다.
W2＞W1 … (2)
단, 상기 (2)식에 있어서 W1은 상기 제1본체부에 있어서 상기 개구부를 통해 노출되어 있는 부분의 폭이고, W2는 상기 개구부의 폭이다.
[3] 상기 개시에 있어서 상기 접지단자는 상기 절연부재를 통해 상기 신호단자를 지지하는 통형상의 제2본체부와, 상기 제2본체부로부터 일방측으로 연장되는 제3접촉편과, 상기 제2본체부로부터 타방측으로 연장되는 제4접촉편을 구비하고, 상기 제2본체부는 상기 제2본체부의 일방측 단부에서 개구하는 절결부를 갖고 있고, 하기 (3)식을 만족하고 있어도 된다.
W4＞W3 … (3)
단, 상기 (3)식에 있어서 W3은 상기 신호단자에 있어서 상기 절결부에 대향하고 있는 부분의 폭이고, W4는 상기 절결부의 폭이다.
[4] 본 개시에 따른 동축커넥터는 상기 복수의 동축단자와 상기 동축단자를 지지하는 하우징을 구비한 동축커넥터이다.
[5] 본 개시에 따른 배선판은 상기 동축커넥터와 상기 동축커넥터가 실장된 배선판본체를 구비하고, 상기 배선판본체는 상기 신호단자의 상기 제2접촉편이 접촉하고 있는 제1배선패턴과 상기 접지단자의 상기 제4접촉편이 접촉하고 있는 제2배선패턴을 갖는 배선판이다.
[6] 본 개시에 따른 전자부품시험장치는 DUT를 시험하는 전자부품시험장치로서, 상기 배선판을 구비한 전자부품시험장치이다.
본 개시에 따르면 신호단자의 제1본체부의 일부가 개구부를 통해 절연부재로부터 노출되어 있고, 절연부재의 길이(L1)와 개구부의 길이(L2)가 상기 (1)식의 관계를 만족하고 있으므로 수지보다 비유전율이 낮은 공기를 신호단자와 접지단자의 사이에 많이 개재시킬 수 있다. 이 때문에 본 개시에서는 동축단자를 소형화하여도 해당 동축단자의 임피던스를 유지할 수 있고, 동축단자의 소형화를 도모함과 함께 원하는 전기적 특성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시형태에 있어서의 배선판을 상방에서 본 사시도이다.
도 2는 본 개시의 실시형태에 있어서의 동축커넥터의 평면도이다.
도 3은 본 개시의 실시형태에 있어서의 동축커넥터의 저면도이다.
도 4는 본 개시의 실시형태에 있어서의 동축커넥터를 하방에서 본 분해사시도이다.
도 5는 본 개시의 실시형태에 있어서의 동축커넥터의 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 개시의 실시형태에 있어서의 동축단자를 나타내는 정면도이다.
도 7은 본 개시의 실시형태에 있어서의 동축단자의 분해사시도이다.
도 8은 본 개시의 실시형태에 있어서의 신호단자를 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 개시의 실시형태에 있어서의 신호단자 및 절연부재를 나타내는 정면도이다.
도 10은 본 개시의 실시형태에 있어서의 동축단자를 정면에서 본 사시도이다.
도 11은 본 개시의 실시형태에 있어서의 동축단자를 배면에서 본 사시도이다.
도 12는 본 개시의 실시형태에 있어서의 동축단자를 나타내는 저면도이다.
도 13은 본 개시의 실시형태에 있어서의 하우징을 나타내는 확대단면도이고, 도 2의 ⅩⅢ-ⅩⅢ선에 대응하는 도면이다.
도 14는 본 개시의 실시형태에 있어서의 하우징의 지지공을 나타내는 확대평면도이다.
도 15는 본 개시의 실시형태에 있어서의 배선판을 하방으로부터 투시한 투과평면도이고, 동축단자와 배선패턴의 위치관계를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 개시의 실시형태에 있어서의 전자부품시험장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
이하, 본 개시의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1은 본 실시형태에 있어서의 배선판을 나타내는 사시도이다. 도 2는 본 실시형태에 있어서의 동축커넥터의 평면도이고, 도 3은 본 실시형태에 있어서의 동축커넥터의 저면도이고, 도 4는 본 실시형태에 있어서의 동축커넥터를 하방에서 본 분해사시도이다. 도 5는 본 실시형태에 있어서의 동축커넥터의 변형예를 나타내는 평면도이다.
본 실시형태에 있어서의 배선판(1)은 도 1에 나타내는 바와 같이 배선판본체(10)와 해당 배선판본체(10)에 실장된 동축커넥터(20)를 구비하고 있다. 이 배선판(1)은 후술하는 바와 같이 예를 들어 전자부품시험장치(100)(도 16 참조)의 퍼포먼스보드(120)나 시험모듈(141)로서 이용할 수 있다.
배선판본체(10)는 전기절연성을 갖는 절연기판(11)과 해당 절연기판(11)의 주면(11a)상에 설치된 배선패턴(12, 13)(도 15 참조)을 구비한 프린트배선판이다. 동축커넥터(20)는 배선판본체(10)에 고정된 상태에서 해당 배선패턴(12, 13)에 전기적으로 접속되어 있다.
또한 배선판본체(10)에 실장되는 동축커넥터(20)의 수는 특별히 한정되지 않고, 임의의 수의 동축커넥터(20)를 배선판본체(10)에 실장할 수 있다. 예를 들어 전자부품시험장치(100)의 용도로 이용하는 경우에는 전자부품시험장치(100)가 갖는 소켓(121)(도 16 참조)의 수 등 따라 배선판본체(10)에 실장되는 동축커넥터(20)의 수가 설정된다. 또한 본 개시에 따른 배선판의 용도는 전자부품시험장치에 한정되지 않는다. 또한 본 실시형태에서는 동축커넥터(20)를 배선판본체(10)의 주면에 실장하고 있지만, 특별히 이에 한정되지 않고, 동축커넥터(20)를 배선판본체(10)의 측면(가장자리)에 실장하여도 된다.
동축커넥터(20)는 도 2 내지 도 4에 나타내는 바와 같이 복수의 동축단자(30)와 해당 동축단자(30)를 지지하고 있는 하우징(70)을 구비하고 있다. 본 실시형태에서는 92개의 동축단자(30)가 지그재그형상으로 배치되어 있다.
또한 동축커넥터가 갖는 동축단자의 수는 특별히 상기에 한정되지 않는다. 예를 들어 도 5에 나타내는 바와 같이 동축커넥터(20B)가 지그재그형상으로 배치된 65개의 동축단자(30)를 구비하고 있어도 된다. 또한 본 실시형태에서는 복수의 동축단자(30)가 지그재그형상으로 배치되어 있지만, 동축단자의 배치는 특별히 이에 한정되지 않는다.
이 동축커넥터(20)에는 동축케이블(90)(도 1 참조)의 단부에 접속된 상대편 동축단자(91)가 삽입된다. 이 동축케이블(90)의 동축단자(91)는 동축커넥터(20)의 복수의 동축단자(30)에 각각 끼워맞춰진다. 이에 의해 동축단자(91)의 신호단자(92)(도 4 참조)가 동축커넥터(20)의 동축단자(30)의 신호단자(40)(후술함)에 전기적으로 접속됨과 함께 해당 동축단자(91)의 접지단자(93)(도 4 참조)가 동축커넥터(20)의 동축단자(30)의 접지단자(60)(후술함)에 전기적으로 접속된다.
도 6은 본 실시형태에 있어서의 동축단자를 나타내는 정면도이고, 도 7은 본 실시형태에 있어서의 동축단자의 분해사시도이다. 도 8은 본 실시형태에 있어서의 신호단자를 나타내는 사시도이고, 도 9는 본 실시형태에 있어서의 신호단자 및 절연부재를 나타내는 정면도이다. 도 10은 본 실시형태에 있어서의 동축단자를 정면에서 본 사시도이고, 도 11은 본 실시형태에 있어서의 동축단자를 배면에서 본 사시도, 도 12는 실시형태에 있어서의 동축단자를 나타내는 저면도이다.
본 실시형태에 있어서의 동축단자(30)는 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이 신호단자(40)와 절연부재(50)와 접지단자(60)를 구비하고 있다. 접지단자(60)는 소정의 간격을 두고 신호단자(40)를 통형상으로 둘러싸고 있다. 절연부재(50)는 신호단자(40)와 접지단자(60)의 사이에 개재되어 있다.
신호단자(40)는 예를 들어 금속재료 등의 도전성을 갖는 재료로 구성되어 있고, 금속제의 판재를 펀칭가공한 후에 절곡가공을 수행함으로써 형성되어 있다. 이 신호단자(40)는 도 8에 나타내는 바와 같이 Z방향을 따라 연장되어 있는 본체부(41)와 해당 본체부(41)로부터 +Z방향측으로 연장되어 있는 한 쌍의 상측접촉편(42)과 해당 본체부(41)로부터 -Z방향측을 향하여 연장되어 있는 하측접촉편(43)을 구비하고 있다. 이 본체부(41), 상측접촉편(42) 및 하측접촉편(43)은 일체적으로 형성되어 있다.
또한 본 실시형태에 있어서의 본체부(41)가 본 개시에 있어서의 "제1본체부"의 일례에 상당하고, 본 실시형태에 있어서의 상측접촉편(42)이 본 개시에 있어서의 "제1접촉편"의 일례에 상당하고, 본 실시형태에 있어서의 하측접촉편(43)이 본 개시에 있어서의 "제2접촉편"의 일례에 상당한다.
한 쌍의 상측접촉편(42)은 본체부(41)의 상단(411)으로부터 +Z방향을 향하여 돌출되어 있다. 이 한 쌍의 상측접촉편(42)은 X방향에 있어서 서로 대향하고 있고, 서로 멀어지는 방향으로 탄성변형 가능하게 되어 있다. 또한 이 상측접촉편(42)은 선단에 대략 U자형상의 접촉부(421)를 각각 갖고, 선단에 가까워짐에 따라 상측접촉편(42)의 사이의 간격이 좁아지고 있고, 접촉부(421)끼리의 사이에서 가장 좁아져 있다. 또한 각각의 상측접촉편(42)은 Y방향을 향하여 돌출되는 후크부(422)를 해당 상측접촉편(42)의 근원부분의 근방에 갖고 있다.
상대편 동축단자(91)가 동축단자(30)에 끼워맞춰질 때에는 해당 동축단자(91)의 신호단자(92)(도 4 참조)가 한 쌍의 상측접촉편(42)의 사이를 무리하게 넓히면서 진입한다. 그리고 해당 신호단자(92)가 한 쌍의 상측접촉편(42)의 접촉부(421)의 사이에 끼워짐으로써 이 신호단자(40)와 상대편 동축단자(91)의 신호단자(92)가 전기적으로 접속된다.
이에 대하여 하측접촉편(43)은 근원부(431)에서 본체부(41)의 하단(412)에 접속되어 있다. 이 근원부(431)가 만곡되어 있음으로써 해당 하측접촉편(43)은 본체부(41)의 하단(412)으로부터 비스듬하게 하방을 향하여 돌출되어 있다. 이 하측접촉편(43)은 근원부(431)를 지점으로 하여 상방을 향하여 탄성변형 가능하게 되어 있다. 또한 이 하측접촉편(43)은 선단에 대략 U자형상의 접촉부(432)를 갖고 있다. 이 접촉부(432)는 동축커넥터(20)가 배선판본체(10)에 실장되었을 때에 배선판본체(10)의 신호용 배선패턴(12)(도 15 참조)에 접촉한다.
절연부재(50)는 예를 들어 수지재료 등의 전기절연성을 갖는 재료로 구성되어 있고, 도 7 및 도 9에 나타내는 바와 같이 인서트성형 등의 성형방법에 의해 신호단자(40)와 일체적으로 성형되어 있다. 이 절연부재(50)는 대략 팔각기둥의 형상을 갖고 있고, 신호단자(40)의 본체부(41)를 덮고 있다. 또한 절연부재(50)의 형상은 기둥형상이라면 특별히 상기에 한정되지 않고, 예를 들어 원기둥형상이어도 된다.
또한 본 실시형태의 절연부재(50)는 -Y방향에 개구하는 개구부(51)를 갖고 있다. 도 9에 나타내는 바와 같이 이 개구부(51)는 하기 (4)식을 만족하도록 하는 길이를 갖고 있고, 이 개구부(51)를 통해 신호단자(40)의 본체부(41)의 일부가 절연부재(50)로부터 노출되어 있다.
L2≥1/2×L1 … (4)
단, 상기 (4)식에 있어서 L1은 동축단자(30)의 축방향(Z방향)을 따른 절연부재(50)의 길이이고, L2는 해당 축방향(Z방향)을 따른 개구부(51)의 길이이다.
여기서 동축단자를 단지 소형화(소직경화)하면 신호단자와 접지단자의 사이에 개재하는 절연부재가 얇아지므로 동축단자의 임피던스가 저하된다. 이에 대하여 본 실시형태에서는 상기 (4)식을 만족하는 개구부(51)가 절연부재(50)에 형성되어 있음으로써 수지보다 비유전율이 낮은 공기를 신호단자(40)와 접지단자(60)의 사이에 많이 개재시킬 수 있어 동축단자(30)를 소형화하여도 동축단자(30)의 임피던스를 유지할 수 있다.
또한 이 개구부(51)는 하기 (5)식을 만족하도록 하는 폭을 갖고 있는 것이 바람직하다. 이에 의해 개구부(51)를 충분히 크게 할 수 있다.
W2＞W1 … (5)
단, 상기 (5)식에 있어서 W1은 본체부(41)에 있어서 개구부(51)를 통해 노출되어 있는 부분의 폭으로서, 동축단자(30)의 축방향(Z방향)에 대하여 실질적으로 직교하는 폭방향(X방향)을 따른 폭이다. 또한 W2는 해당 폭방향(X방향)을 따른 개구부(51)의 폭이다.
접지단자(60)는 도 6, 도 7, 도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이 2개의 반통부재(61, 65)를 포갬으로써 구성되어 있다. 이 접지단자(60)는 대략 팔각통형상의 본체부(60a)를 갖고 있고, 절연부재(50)를 통해 신호단자(40)를 둘러싸고 있고, 절연부재(50)를 통해 신호단자(40)를 지지하고 있다. 또한 접지단자(60)의 형상은 통형상이라면 특별히 상기에 한정되지 않고, 절연부재(50)의 형상을 따라 설정되고, 예를 들어 원통형상이어도 된다. 또한 접지단자(60)를 하나의 부재로 구성하여도 된다.
제1반통부재(61)는 예를 들어 금속재료 등의 도전성을 갖는 재료로 구성되어 있고, 금속제의 판재를 펀칭가공한 후에 절곡가공을 수행함으로써 형성되어 있다. 이 제1반통부재(61)는 본체부(62)와 한 쌍의 상측접촉편(63)과 한 쌍의 내측접촉편(64)을 구비하고 있다. 본체부(62)는 절연부재(50)의 외주면을 따르도록 반팔각통모양의 형상을 갖고 있다. 상측접촉편(63)은 본체부(62)로부터 +Z방향측으로 연장되어 있다. 한편 하측의 내측접촉편(64)은 본체부(62)로부터 -Z방향측으로 연장되어 있다. 본체부(62), 상측접촉편(63) 및 내측접촉편(64)은 일체적으로 형성되어 있다.
본체부(62)의 상단(621)으로부터 한 쌍의 상측접촉편(63)이 +Z방향을 향하여 돌출되어 있다. 이 상측접촉편(63)은 본체부(62)의 둘레방향의 양단에 배치되고, X방향에 있어서 서로 대향하고 있고, 서로 멀어지는 방향으로 탄성변형 가능하게 되어 있다. 또한 이 상측접촉편(63)은 선단에 대략 U자형상의 접촉부(631)를 각각 갖고, 선단에 가까워짐에 따라 내측을 향하여 경사져 있다. 이 접촉부(631)는 상대편 동축단자(91)가 동축단자(30)에 끼워맞춰질 때에 상대편 동축단자(91)의 접지단자(93)(도 4 참조)와 전기적으로 접속된다.
또한 본체부(62)의 하단(622)에는 한 쌍의 하측절결부(623)가 형성되어 있다. 이 하측절결부(623)의 상측가장자리에 내측접촉편(64)의 근원부(641)가 접속되어 있고, 내측접촉편(64)은 이 근원부(641)에서 외측으로 굴곡되어 있다. 또한 각각의 내측접촉편(64)은 내측으로 굴곡된 굴곡부(642)를 갖고 있고, 전체적으로 대략 L자형상을 갖고 있다. 이 내측접촉편(64)은 근원부(641) 및 굴곡부(642)를 지점으로 하여 상방을 향하여 탄성변형 가능하게 되어 있다. 또한 이 내측접촉편(64)은 선단에 접촉부(643)를 갖고 있다. 이 접촉부(643)는 동축커넥터(20)가 배선판본체(10)에 실장되었을 때에 배선판본체(10)의 접지용 배선패턴(13)(도 15 참조)에 접촉한다.
또한 본체부(62)는 한 쌍의 돌기부(624)를 갖고 있다. 이 돌기부(624)는 본체부(62)의 양단의 근방에 각각 형성되어 있고, 해당 본체부(62)의 외측(X방향)을 향하여 돌출되어 있다.
제2반통부재(65)도 전술한 제1반통부재(61)와 마찬가지로 예를 들어 금속재료 등의 도전성을 갖는 재료로 구성되어 있고, 금속제의 판재를 펀칭가공한 후에 절곡가공을 수행함으로써 형성되어 있다. 이 제2반통부재(65)는 본체부(66)와 한 쌍의 외측접촉편(67)을 구비하고 있다. 본체부(66)는 절연부재(50)의 외주면을 따르도록 반팔각통모양의 형상을 갖고 있다. 하측의 외측접촉편(67)은 본체부(66)로부터 -Z방향측을 향하여 연장되어 있다. 이 본체부(62)와 외측접촉편(67)은 일체적으로 형성되어 있다. 또한 이 제2반통부재(65)는 상측의 접촉편을 갖고 있지 않다.
전술한 제1반통부재(61)의 본체부(62)와 마찬가지로 본체부(66)의 하단(662)에 한 쌍의 하측절결부(663)가 형성되어 있다. 이 하측절결부(663)의 상측가장자리에 외측접촉편(67)의 근원부(671)가 접속되어 있고, 해당 외측접촉편(67)은 이 근원부(671)에서 내측으로 굴곡되어 있다. 또한 각각의 외측접촉편(67)은 외측으로 굴곡된 굴곡부(672)를 갖고 있고, 전체적으로 대략 L자형상을 갖고 있다. 이 외측접촉편(67)은 근원부(671) 및 굴곡부(672)를 지점으로 하여 상방을 향하여 탄성변형 가능하게 되어 있다. 또한 이 외측접촉편(67)은 선단에 접촉부(673)를 갖고 있다. 이 접촉부(673)는 동축커넥터(20)가 배선판본체(10)에 실장되었을 때에 배선판본체(10)의 접지용 배선패턴(13)(도 15 참조)에 접촉한다.
또한 본체부(66)는 상측절결부(664)와 복수(본 예에서는 4개)의 후크부(665)와 한 쌍의 관통공(666)을 갖고 있다. 상측절결부(664)는 본체부(66)의 둘레방향의 중앙에 배치되어 있고, 본체부(66)의 상단(661)에서 개구하고 있다. 후크부(665)는 본체부(66)의 양단으로부터 +Y방향을 향하여 각각 돌출되어 있다. 관통공(666)은 전술한 제1반통부재(61)의 돌기부(624)에 대응하도록 본체부(66)의 양단의 근방에 형성되어 있다.
본 실시형태에서는 본체부(66)의 상측절결부(664)는 하기 (6)식을 만족하고 있고, 도 6에 나타내는 바와 같이 접지단자(60)의 본체부(60a)로 덮여 있는 신호단자(40)의 일부가 해당 상측절결부(664)를 통해 노출되어 있다. 이에 의해 소형화된 동축단자(30)여도 후술하는 하우징(70)의 연결부(73)(후술함)의 크기를 유지하거나 혹은 굵게 할 수 있으므로 동축단자(30)를 하우징(70)에 확실히 압입하여 고정할 수 있다.
W4＞W3 … (6)
단, 상기 (6)식에 있어서 W3은 신호단자(40)에 있어서 상측절결부(664)에 대향하고 있는 부분의 폭으로서, 동축단자(30)의 축방향(Z방향)에 대하여 실질적으로 직교하는 폭방향(X방향)을 따른 폭이고, W4는 해당 폭방향(X방향)을 따른 상측절결부(664)의 폭이다.
전술한 바와 같이 접지단자(60)는 이상에 설명한 제1 및 제2의 반통부재(61, 65)를 포갬으로써 구성되어 있다. 구체적으로는 도 7에 나타내는 바와 같이 절연부재(50)로 덮인 신호단자(40)를 제1 및 제2의 반통부재(61, 65)의 사이에 개재시킨 상태에서 제1반통부재(61)와 제2반통부재(65)를 포갬으로써 접지단자(60)를 구성한다. 이때 제1반통부재(61)의 양단의 외측에 제2반통부재(65)의 양단이 포개지고, 제2반통부재(65)의 관통공(666)에 제1반통부재(61)의 돌기부(624)가 걸어맞춰짐으로써 제1 및 제2의 반통부재(61, 65)가 고정된다.
또한 본 실시형태에서는 전술한 바와 같이 동축단자(30)를 하우징(70)에 삽입하기 전에 해당 동축단자(30)를 조립하고 있지만, 동축단자(30)를 조립하는 타이밍은 특별히 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 일본 특허공개 2013-26145호 공보에 기재되어 있는 바와 같이 하우징(70)에 대한 동축단자(30)의 삽입동작을 이용하여 제1 및 제2의 반통부재(61, 65)를 고정하여도 된다.
상기와 같이 조립된 동축단자(30)의 접지단자(60)는 제1 및 제2의 반통부재(61, 65)의 본체부(62, 66)로 구성된 대략 팔각통형상의 본체부(60a)를 갖고 있다. 도 12에 나타내는 바와 같이 한 쌍의 내측접촉편(64)은 가상직선(VL0)을 중심으로 하여 대칭의 위치에 배치되어 있다. 마찬가지로 한 쌍의 외측접촉편(67)도 가상직선(VL0)을 중심으로 하여 대칭의 위치에 배치되어 있다. 또한 가상직선(VL0)은 동축단자(30)의 중심을 통과하고 또한 Y방향에 실질적으로 평행한 가상상의 직선이다.
그리고 내측접촉편(64)은 도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이 대략 팔각통형상의 본체부(60a)로부터 해당 본체부(60a)의 지름방향 내측이고 또한 해당 본체부(60a)의 하방을 향하여 연장되어 있다. 더 구체적으로는 이 내측접촉편(64)은 근원부(641)에서 대략 팔각통형상의 본체부(60a)의 외측을 향하여 굴곡되고, 근원부(641)로부터 굴곡부(642)와의 사이의 부분이 본체부(60a)의 외측에 위치하고, 굴곡부(642)에서 본체부(60a)의 내측을 향하여 굴곡되어 있다. 그 때문에 도 12에 나타내는 바와 같이 동축단자(30)의 축방향(Z방향)을 따라 본 경우에 이 내측접촉편(64)의 선단의 접촉부(643)는 대략 팔각통형상의 본체부(60a)의 내측에 위치하고 있다.
이에 대하여 외측접촉편(67)은 도 10 및 도 11에 나타내는 바와 같이 대략 팔각통형상의 본체부(60a)로부터 해당 본체부(60a)의 지름방향 외측이고 또한 해당 본체부(60a)의 하방을 향하여 연장되어 있다. 더 구체적으로는 이 외측접촉편(67)은 근원부(671)에서 본체부(60a)의 내측을 향하여 굴곡되고, 근원부(671)로부터 굴곡부(672)와의 사이의 부분이 본체부(60a)의 내측에 위치하고, 굴곡부(642)에서 본체부(60a)의 외측을 향하여 굴곡되어 있다. 그 때문에 도 12에 나타내는 바와 같이 동축단자(30)의 축방향(Z방향)을 따라 본 경우에 이 외측접촉편(67)의 선단의 접촉부(673)는 본체부(60a)의 외측에 위치하고 있다.
또한 도 12에 나타내는 바와 같이 동축단자(30)의 축방향(Z방향)을 따라 본 경우에 신호단자(40)의 하측접촉편(43)이 접지단자(60)의 본체부(60a)의 내측에 위치하고 있다. 이 하측접촉편(43)은 Y방향을 따라 -Y방향(내측접촉편(64)으로부터 외측접촉편(67)을 향하는 방향)측을 향하여 해당 신호단자(40)의 본체부(41)의 하단(412)으로부터 연장되어 있다.
본 실시형태에 있어서의 본체부(60a)가 본 개시에 있어서의 "제2본체부"의 일례에 상당한다. 또한 본 실시형태에 있어서의 상측접촉편(63)이 본 개시에 있어서의 "제3접촉편"의 일례에 상당하고, 본 실시형태에 있어서의 내측접촉편(64) 및 외측접촉편(67)이 본 개시에 있어서의 "제4접촉편"의 일례에 상당한다.
도 13은 본 실시형태에 있어서의 하우징을 나타내는 확대단면도이고, 도 14는 본 실시형태에 있어서의 하우징의 지지공을 나타내는 확대평면도이다.
하우징(70)은 예를 들어 수지재료 등의 전기절연성을 갖는 재료로 구성되어 있고, 도 1 내지 도 4에 나타내는 바와 같이 대략 직방체의 형상을 갖고 있다. 이 하우징(70)에는 복수(본 예에서는 92개)의 지지공(71)이 형성되어 있다. 또한 이 하우징(70)에는 동축커넥터(20)를 배선판본체(10)에 고정하기 위한 복수(본 예에서는 6개)의 프레스피트 등이라고 불리는 고정핀(80)이 매설되어 있다.
각각의 지지공(71)은 도 13 및 도 14에 나타내는 바와 같이 하우징(70)을 상하방향(Z방향)으로 관통하고 있다. 이 지지공(71)은 접지단자(60)의 외경에 대응한 내경의 팔각형 또는 상대편 단자로서의 동축단자(91)의 외형에 대응한 내경의 원형의 단면형상을 갖고 있다.
또한 이 지지공(71)의 내부에는 대략 원통형상의 지지부(72)가 설치되어 있다. 이 지지부(72)는 연결부(73)를 통해 지지공(71)의 내주면에 연결되어 있다. 또한 이 지지부(72)에는 해당 지지부(72)를 상하방향(Z방향)으로 관통하는 관통공(721)이 형성되어 있다. 이 관통공(721)은 신호단자(40)의 외경에 대응한 내경의 원형의 단면형상을 갖고 있다.
그리고 동축단자(30)가 하우징(70)에 하방으로부터 삽입되면(도 4 참조) 해당 동축단자(30)의 접지단자(60)가 지지공(71)내에 하방으로부터 삽입됨과 함께 해당 동축단자(30)의 신호단자(40)가 관통공(721)내에 하방으로부터 삽입된다. 그리고 접지단자(60)의 상측절결부(664)에 하우징(70)의 연결부(73)가 삽입통과함과 함께 이 접지단자(60)의 후크부(665)가 지지공(71)의 내주면에 파고들어감으로써 해당 접지단자(60)가 하우징(70)에 고정된다. 또한 신호단자(40)의 후크부(422)가 하우징(70)의 관통공(721)에 파고들어감으로써 해당 신호단자(40)가 하우징(70)에 고정된다.
이러한 복수의 지지공(71)은 하우징(70)에 지그재그형상으로 배치되어 있다. 구체적으로는 도 2에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 하우징(70)은 5개의 지지공열(75A 내지 75E)을 갖고 있다. 각각의 지지공열(75A 내지 75E)은 Y방향을 따라 실질적으로 동일한 피치(P1)로 배열된 복수의 지지공(71)으로 구성되어 있다.
도 2에 있어서 최상단의 제1지지공열(75A)은 18개의 지지공(71)이 서로 이웃하도록 등피치(P1)로 배열되어 있다. 마찬가지로 중앙단의 제3지지공열(75C)도 20개의 지지공(71)이 서로 이웃하도록 등피치(P1)로 배열되어 있다. 또한 최하단의 제5지지공열(75E)도 18개의 지지공(71)이 서로 이웃하도록 등피치(P1)로 배열되어 있다.
이에 대하여 위로부터 2단째의 제2지지공열(75B)은 18개의 지지공(71)이 등피치(P1)로 배열되어 있지만, 좌측으로부터 6번째와 7번째 지지공(71)의 사이에 누락부분(76)을 갖고 있다. 마찬가지로 아래로부터 2단째의 제4지지공열(75D)도 18개의 지지공(71)이 등피치(P1)로 배열되어 있지만, 우측으로부터 7번째와 8번째 지지공(71)의 사이에 누락부분(76)을 갖고 있다.
서로 이웃하는 제1 내지 제5의 지지공열(75A 내지 75E)끼리는 지지공(71)이 반피치(P1/2)분만큼 서로 어긋나도록 평행하게 배열하고 있다. 즉, 서로 이웃하는 지지공열(75A 내지 75E)의 지지공(71)은 엇갈리게 배치되어 있다. 여기서 제2지지공열(75B)에 있어서의 6번째와 7번째 지지공(71)은 지지공(71)의 피치(P1)의 정수배(본 예에서는 3배)에 상당하는 거리만큼 떨어져 있다. 마찬가지로 제4지지공열(75D)에 있어서의 7번째와 8번째 지지공(71)도 지지공(71)의 피치(P1)의 정수배(본 예에서는 3배)에 상당하는 거리만큼 떨어져 있다. 이 때문에 제2 및 제4의 지지공열(75B, 75D)이 누락부분(76)을 갖고 있어도 제1 내지 제5의 지지공열(75A 내지 75E)을 엇갈리게 규칙적으로 배열할 수 있다.
제1지지공열(75A)의 양측에 고정핀(80)이 각각 배치되어 있다. 마찬가지로 제5지지공열(75E)의 양측에 고정핀(80)이 각각 배치되어 있다. 또한 상기 제2지지공열(75B)의 누락부분(76)에 고정핀(80)이 배치되어 있다. 마찬가지로 상기 제4지지공열(75D)의 누락부분(76)에 고정핀(80)이 배치되어 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이 이들 고정핀(80)은 하우징(70)내에 매설되어 있음과 함께 그 선단이 하우징(70)의 하면으로부터 하방을 향하여 돌출되어 있다.
이와 같이 본 실시형태에서는 복수의 고정핀(80)이 하우징(70)의 상면의 중심을 대칭점으로 하여 비점대칭의 위치에 배치되어 있으므로 배선판본체(10)에 대한 동축커넥터(20)의 실장오류을 방지할 수 있다. 또한 본 실시형태에서는 지지공(71)의 열(75B, 75D) 중에 고정핀(80)이 배치되어 있으므로 동축커넥터(20)를 배선판본체(10)에 안정되게 고정할 수 있다.
도 15는 본 실시형태에 있어서의 배선판을 하방으로부터 투시한 투과평면도이고, 동축단자와 배선패턴의 위치관계를 나타내는 도면이다.
또한 이 도 15는 동축커넥터(20)가 배선판본체(10)에 실장된 상태를 나타내고 있다. 이 상태에 있어서는 신호단자(40)의 하측접촉편(43)이 배선판본체(10)에 의해 압압되어 탄성변형되어 있음과 함께 접지단자(60)의 각 접촉편(64, 67)도 배선판본체(10)에 의해 압압되어 탄성변형되어 있다. 이에 대하여 도 12는 동축커넥터(20)가 배선판본체(10)에 실장되기 전의 상태를 나타내고 있다. 이 상태에 있어서는 동축단자(30)의 각 접촉편(43, 64, 67)은 모두 배선판본체(10)에 의해 압압되어 있지 않고 탄성변형되어 있지 않다.
이상에 설명한 동축커넥터(20)는 배선판본체(10)에 실장되어 있다. 동축커넥터(20)는 하우징(70)으로부터 돌출되는 고정핀(80)이 절연기판(11)의 장착공(도시생략)에 삽입됨으로써 해당 절연기판(11)에 고정되어 있다.
본 실시형태에서는 도 15에 나타내는 바와 같이 동축커넥터(20)가 배선판본체(10)에 실장된 상태에서는 신호단자(40)의 하측접촉편(43)의 접촉부(432)가 배선판본체(10)의 신호용 배선패턴(12)에 접촉하고 있다. 이때 하측접촉편(43)은 근원부(431)을 지점으로 하여 탄성변형되어 접촉부(432)가 신호용 배선패턴(12)에 강압됨으로써 신호단자(40)가 신호용 배선패턴(12)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한 이 하측접촉편(43)의 탄성변형에 의해 해당 하측접촉편(43)의 접촉부(432)는 배선판본체(10)에 실장하기 전의 상태(도 12 참조)와 비교하여 -Y방향으로 이동하고 있다.
또한 동축커넥터(20)가 배선판본체(10)에 실장된 상태에서는 접지단자(60)의 내측접촉편(64)의 접촉부(643)가 배선판본체(10)의 접지용 배선패턴(13)에 접촉하고 있다. 이때 내측접촉편(64)은 근원부(641)와 굴곡부(642)를 지점으로 하여 탄성변형되어 접촉부(643)가 접지용 배선패턴(13)에 강압되어 있다.
본 실시형태에서는 이 내측접촉편(64)의 탄성변형에 의해 해당 내측접촉편(64)의 접촉부(643)는 동축커넥터(20)를 배선판본체(10)에 실장하기 전의 상태(도 12 참조)와 비교하여 본체부(60a)의 지름방향 내측으로 이동하고 있고, 저면시(동축단자(30)의 축방향(Z방향)을 따라 본 경우)에 있어서 신호단자(40)의 본체부(41)의 하단(412)과 포개져 있다. 또한 이 상태에 있어서 내측접촉편(64)은 신호단자(40)의 본체부(41)와 접촉하고 있지는 않다.
마찬가지로 동축커넥터(20)가 배선판본체(10)에 실장된 상태에서는 접지단자(60)의 외측접촉편(67)의 접촉부(673)가 배선판본체(10)의 접지용 배선패턴(13)에 접촉하고 있다. 이때 외측접촉편(67)은 근원부(671)와 굴곡부(672)를 지점으로 하여 탄성변형되어 접촉부(673)가 접지용 배선패턴(13)에 강압되어 있다.
본 실시형태에서는 이 외측접촉편(67)의 탄성변형에 의해 해당 외측접촉편(67)의 접촉부(673)는 동축커넥터(20)를 배선판본체(10)에 실장하기 전의 상태(도 12 참조)와 비교하여 본체부(60a)의 지름방향 외측으로 이동하고 있다.
이와 같이 내측접촉편(64) 및 외측접촉편(67)의 접촉부(643, 673)가 접지용 배선패턴(13)에 강압되어 있음으로써 접지단자(60)가 접지용 배선패턴(13)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한 본 실시형태에서는 도 15에 나타내는 바와 같이 배선판본체(10)의 신호용 배선패턴(12)은 대략 직사각형의 평면형상을 갖고 있는 것에 대하여 접지용 배선패턴(13)은 대략 U자형상의 평면형상을 갖고 있고, 신호용 배선패턴(12)을 둘러싸고 있다. 본 실시형태에 있어서의 신호용 배선패턴(12)이 본 개시에 있어서의 "제1배선패턴"의 일례에 상당하고, 본 실시형태에 있어서의 접지용 배선패턴(13)이 본 개시에 있어서의 "제2배선패턴"의 일례에 상당한다.
도 16은 본 실시형태에 있어서의 전자부품시험장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
이상에 설명한 동축커넥터(20)를 구비한 배선판(1)은 도 16에 나타내는 전자부품시험장치(100)의 퍼포먼스보드(120)나 시험모듈(141)로서 이용할 수 있다.
이 전자부품시험장치(100)는 도 16에 나타내는 바와 같이 테스트헤드(110)와 테스터(150)를 구비하고 있고, 테스트헤드(110)는 퍼포먼스보드(120)와 마더보드(130)와 테스트헤드본체(140)를 구비하고 있다. 또한 도 16에 나타내는 전자부품시험장치(100)의 구성은 일례에 불과하고, 본 개시에 따른 배선판을 적용 가능한 전자부품시험장치의 구성은 특별히 이에 한정되지 않는다.
퍼포먼스보드(120)의 상면에는 DUT(200)가 핸들러(도시생략)에 의해 강압되는 복수의 소켓(121)이 실장되어 있다. 시험대상인 DUT(200)의 구체예로서는 특별히 한정되지 않지만, SoC(System on a chip), 로직계 디바이스 혹은 메모리계 디바이스를 예시할 수 있다. 이 퍼포먼스보드(120)의 하면에는 복수의 동축커넥터(122)가 실장되어 있다. 소켓(121)과 동축커넥터(122)는 배선패턴(도시생략) 등을 통해 전기적으로 접속되어 있다. 이 동축커넥터(122)로서 전술한 동축커넥터(20)를 이용할 수 있다.
마더보드(130)는 복수의 동축케이블(131)을 갖고 있다. 이 동축케이블(131)은 전술한 동축케이블(90)과 마찬가지의 구성을 갖고 있다. 이 동축케이블(131)의 상단이 마더보드(130)의 상부에 설치된 홀더(132)에 지지되어 있고, 동축케이블(131)의 하단도 마더보드(130)의 하부에 설치된 홀더(133)에 지지되어 있다. 퍼포먼스보드(120)가 마더보드(130)에 장착되면 퍼포먼스보드(120)의 동축커넥터(122)와 마더보드(130)의 동축케이블(131)의 일단의 동축단자가 끼워맞춰진다.
테스트헤드본체(140)는 복수의 시험모듈(141)(핀일렉트로닉스카드)을 구비하고 있다. 각각의 시험모듈(141)의 상측가장자리에는 동축커넥터(142)가 장착되어 있다. 마더보드(130)가 테스트헤드본체(140)에 장착되면 마더보드(130)의 동축케이블(131)의 타단의 동축단자와 테스트헤드본체(140)의 동축커넥터(142)가 끼워맞춰진다. 이 동축커넥터(142)로서 전술한 동축커넥터(20)를 이용할 수 있다. 각 시험모듈(141)은 케이블(151)을 통해 테스터(150)에 접속되어 있고, 테스터(150)로부터의 지시에 따라 시험신호를 생성하고, DUT(200)에 대하여 출력한다.
이상과 같이 본 실시형태에서는 신호단자(40)의 본체부(41)의 일부가 개구부(51)를 통해 해당 절연부재(50)로부터 노출되어 있고, 절연부재(50)의 길이(L1)와 개구부(51)의 길이(L2)가 상기 (4)식의 관계를 만족하고 있으므로 수지보다 비유전율이 낮은 공기를 신호단자(40)와 접지단자(60)의 사이에 많이 개재시킬 수 있다. 이 때문에 동축단자(20)를 소형화하여도 해당 동축단자(20)의 임피던스를 유지할 수 있고, 동축단자(20)의 소형화를 도모함과 함께 원하는 전기적 특성을 확보할 수 있다.
또한 이상 설명한 실시형태는 본 개시의 이해를 용이하게 하기 위해서 기재된 것이며, 본 개시를 한정하기 위해서 기재된 것은 아니다. 따라서 상기 실시형태에 개시된 각 요소는 본 개시의 기술적 범위에 속하는 모든 설계변경이나 균등물을 포함하는 취지이다.
1: 배선판 10: 배선판본체
12: 신호용 배선패턴 13: 접지용 배선패턴
20, 20B: 동축커넥터 30: 동축단자
40: 신호단자 41: 본체부
42: 상측접촉편 43: 하측접촉편
50: 절연부재 51: 개구부
60: 접지단자 60a: 본체부
63: 상측접촉편 64: 내측접촉편
664: 상측절결부 67: 외측접촉편
70: 하우징 100: 전자부품시험장치

Claims (6)

  1. 신호단자와
    상기 신호단자를 덮는 통형상의 접지단자와
    상기 신호단자와 상기 접지단자의 사이에 개재하는 절연부재를 구비한 동축단자로서,
    상기 신호단자는
    상기 절연부재에 덮인 제1본체부와
    상기 제1본체부로부터 일방측으로 연장되는 제1접촉편과
    상기 제1본체부로부터 타방측으로 연장되는 제2접촉편을 구비하고,
    상기 절연부재는 상기 제1본체부의 일부를 상기 절연부재로부터 노출시키는 개구부를 갖고 있고,
    상기 접지단자는
    상기 절연부재를 통해 상기 신호단자를 지지하는 통형상의 제2본체부와,
    상기 제2본체부로부터 일방측으로 연장되는 제3접촉편과,
    상기 제2본체부로부터 타방측으로 연장되는 제4접촉편을 구비하고,
    상기 제2본체부는 상기 제2본체부의 일방측 단부에서 개구하는 절결부를 갖고 있고,
    하기 (1)식 및 (2)식을 만족하는 동축단자.
    L2≥1/2×L1 … (1)
    W4＞W3 … (2)
    단, 상기 (1)식에 있어서 L1은 상기 동축단자의 축방향을 따른 상기 절연부재의 길이이고, L2는 상기 축방향을 따른 상기 개구부의 길이이며,
    상기 (2)식에 있어서 W3은 상기 신호단자에 있어서 상기 절결부에 대향하고 있는 부분의 폭이고, W4는 상기 절결부의 폭이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    하기 (3)식을 만족하고, 상기 제1본체부의 폭방향을 따른 전체가 상기 개구부를 통해 상기 절연부재로부터 노출되어 있는 동축단자.
    W2＞W1 … (3)
    단, 상기 (3)식에 있어서 W1은 상기 제1본체부에 있어서 상기 개구부를 통해 노출되어 있는 부분의 폭이고, W2는 상기 개구부의 폭이다.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 기재된 복수의 동축단자와
    상기 동축단자를 지지하는 하우징을 구비한 동축커넥터.
  5. 청구항 4에 기재된 동축커넥터와
    상기 동축커넥터가 실장된 배선판본체를 구비하고,
    상기 배선판본체는
    상기 신호단자의 상기 제2접촉편이 접촉하고 있는 제1배선패턴과
    상기 접지단자의 상기 제4접촉편이 접촉하고 있는 제2배선패턴을 갖는 배선판.
  6. DUT를 시험하는 전자부품시험장치로서,
    청구항 5에 기재된 배선판을 구비한 전자부품시험장치.
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