同軸ケーブル、及び、該同軸ケーブルと配線基板との接続構造
【課題】 はんだ接合を行うことなく、配線基板と良好な電気的接合を得られると共に脱落することなく確実に保持され、また、配線基板への脱着を容易に行うことができる同軸ケーブルを提供することにある。
【解決手段】 信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０は、その断面が略Ｃ形をした筒状の金属導体からなる中空構造を有し、その付け根近傍の中空部に樹脂１２ａ、３２ａが充填され、更に、ピン先端１３、３３が先細テーバ状に形成されていることを特徴とする。これにより、信号用及びグラウンド用コネクタピン１０、３０は弾性変形をし、樹脂１２ａ、３２ａが信号用及びグラウンド用コネクタピン１０、３０をスルーホール壁面に押し付けるように作用するので、同軸ケーブル１００は、はんだ接合を行うことなく配線基板２００に確実に接続され、配線基板２００への脱着を容易に行うことが可能となる。
【解決手段】 信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０は、その断面が略Ｃ形をした筒状の金属導体からなる中空構造を有し、その付け根近傍の中空部に樹脂１２ａ、３２ａが充填され、更に、ピン先端１３、３３が先細テーバ状に形成されていることを特徴とする。これにより、信号用及びグラウンド用コネクタピン１０、３０は弾性変形をし、樹脂１２ａ、３２ａが信号用及びグラウンド用コネクタピン１０、３０をスルーホール壁面に押し付けるように作用するので、同軸ケーブル１００は、はんだ接合を行うことなく配線基板２００に確実に接続され、配線基板２００への脱着を容易に行うことが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板に接続される同軸ケーブルに関し、特に、配線基板に設けられたスルーホール（貫通孔）に挿入され接続される接続部を備えた同軸ケーブルに関する。また、該同軸ケーブルを含む、同軸ケーブルと配線基板との接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のスルーホールが形成された配線基板は、例えば、半導体試験装置において被試験デバイスとのインターフェースとして用いられている。この半導体試験装置における配線基板には、所定の間隔（例えば、２．５４ｍｍ）を有して信号用のスルーホールとグランド用のスルーホールとが形成されており、この一対を接続チャンネルとする複数の接続チャンネルが形成されている。各接続チャンネルには、一対のピン端子（又は、「コネクトピン」という）を先端に有する同軸ケーブルが接続され、この構成に基づいて所定の半導体試験が行われる。
【０００３】
この信号用スルーホールとグラウンド用スルーホールとに同軸ケーブルを接続する方法としては、同軸ケーブルを構成する内部導体と外部導体とにそれぞれ接続され、所定の間隔（例えば、２．５４ｍｍ）を有して平行に配置された一対のピン端子（信号用ピン端子、グラウンド用ピン端子）を信号用スルーホール、グラウンド用スルーホールにそれぞれ接続する方法が一般に採用されている。
【０００４】
このような、接続構造を有する同軸ケーブルと配線基板とは、例えば、特許文献１の図２に記載されている。この同軸ケーブルと配線基板との接続構造では、同軸ケーブルの内部導体、誘電体、及び、外部導体がそれぞれ所定の長さだけ露出され、露出された内部導体と外部導体とには、それぞれ信号用端子とグランド用端子が取り付けられ、これらの周囲が樹脂モールドによるカバー部材によって覆われた構成をなしている。配線基板には、配線基板を貫通して形成された信号用電極としての信号用スルーホールと、グランド用電極としてのグラウンド用スルーホールとが、所定の間隔を有して形成されている。そして、同軸ケーブルは、その先端の信号用端子、グランド用端子が、信号用スルーホール、グラウンド用スルーホールに挿入されることによって配線基板に接続される。
【０００５】
また、配線基板に形成されたスルーホールに、同軸ケーブル等が接続されるコンタクトを挿入した接続構造が公知であり、例えば、特許文献２には、コンタクトをスルーホールに圧入し、配線基板にコンタクトを保持させてコンタクトの抜け防止を図った、コンタクトと配線基板との接続構造が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２０３６１８号公報
【特許文献２】特開２００４−２２７８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の図２に示された、同軸ケーブルと配線基板との接続構造では、同軸ケーブルは、その先端の信号用端子、グランド用端子が、信号用スルーホール、グラウンド用スルーホールに挿入され、配線基板に接続されるので、複数の同軸ケーブルを同一の配線基板へ確実に接続することができる。しかし、この接続構造では、信号用端子及びグランド用端子を各スルーホールに挿入した後、当該部分のはんだ付けを行う必要があった。これは、信号用端子及びグランド用端子を各スルーホールに挿入しただけでは、ピン端子と電極としてのスルーホールとの接続保持及び電気的接続が十分ではないので、配線基板における実装面の反対側から、各ピン端子と各スルーホールとのはんだ接合を行っていたものである。
【０００７】
このように、従来の同軸ケーブルと配線基板との接続構造では、はんだ接合が行われているので、いったん同軸ケーブルを配線基板に接続（はんだ接合）した後に、同軸ケーブルを接続し直すことは大変困難であった。すなわち、いったん配線基板に接続された同軸ケーブルの接続位置を変更しようとした場合、はんだ接合したはんだを再度溶融させて同軸ケーブル先端の各ピン端子をスルーホールから抜く方法や、同軸ケーブル先端の各ピン端子を切断して同軸ケーブルを取り外す方法等を行っていた。前者の方法によれば、はんだを再度溶融させる手間がかかり、特に、近年普及しつつある鉛フリーはんだでは、その溶融温度が高い為、高価な配線基板を駄目にしてしまう虞がある。また、後者の方法によれば、同軸ケーブルを破損させるに加え、配線基板のスルーホールを塞ぐことになってしまう。
【０００８】
これに対し、上記特許文献２には、配線基板に形成されたスルーホールに、同軸ケーブルの接続部として利用可能なコンタクトを圧入し、配線基板にコンタクトを保持させるようにした、コンタクトと配線基板との接続構造が開示されている。特に、特許文献２の図２に示される形態では、コンタクトの圧入部にＶ溝が形成されており、コンタクトをスルーホールに圧入すると前記圧入部が押し潰されて変形し、コンタクトがスルーホールから抜けるのを防止する。
【０００９】
しかし、このコンタクトと配線基板との接続構造では、プレスフィットによりコンタクトをスルーホールへ圧入するので、専用のプレス装置や治具等が必要であった。また、コンタクトと配線基板との電気的接続は、押し潰されて変形したコンタクトの圧入部とスルーホールとを介してなされるが、該電気的接続が十分に確保されない虞が生じる。
【００１０】
本発明は、上記のような種々の課題に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、はんだ接合を行うことなく、配線基板と良好な電気的接合を得られると共に脱落することなく確実に保持され、また、配線基板への脱着を容易に行うことができる同軸ケーブルを提供することにある。また、上記作用効果を有する、同軸ケーブルと配線基板との接続構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的達成のため、請求項１に記載の同軸ケーブルは、内部導体の外周を、誘電体、外部導体、及び、外被の順に被い形成され、複数のスルーホールが形成された配線基板に接続する接続部を備えた同軸ケーブルにおいて、前記接続部は、前記内部導体に接続されて前記スルーホールに挿入される第１のコネクタピンと、前記外部導体に接続されて前記スルーホールに挿入される第２のコネクタピンと、を含み、前記第１、第２のコネクタピンは、その断面が略Ｃ形をした筒状の金属導体からなる中空構造を有し、その付け根近傍の中空部に樹脂が充填され、更に、その先端が先細テーバ状に形成されていることを特徴としている。
【００１２】
これにより、請求項１に記載の同軸ケーブルでは、前記第１、第２のコネクタピンが配線基板のスルーホールに挿入されると、前記第１、第２のコネクタピンは弾性変形をして、スルーホールの内周面（壁面）に押し付けられるので、前記第１、第２のコネクタピンがスルーホール内に確実に保持される。更に、コネクタピンの中空部に充填された樹脂が、前記第１、第２のコネクタピンをスルーホールの内周面（壁面）に押し付けるように作用する。この結果、はんだ接合を行うことなく配線基板に確実に接続され、配線基板への脱着を容易に行うことが可能となる。また、前記第１、第２のコネクタピンの断面が略Ｃ形に形成されているので、前記第１、第２のコネクタピンとスルーホールとは良好な電気的接合を得ることが可能である。
【００１３】
また、請求項２に記載の同軸ケーブルは、更に、前記第１のコネクタピンと第２のコネクタピンとは、互いに略平行に配設されていることを特徴としている。これにより、請求項２に記載の同軸ケーブルは、多数のスルーホールが形成された高密度実装に対応した配線基板に接続することができ、更に、前記第１、第２のコネクタピンのスルーホールへの挿抜を同時に行うことができるので、配線基板への接続を更に容易に実施することが可能である。
【００１４】
また、請求項３に記載の同軸ケーブルと配線基板との接続構造は、内部導体の外周を、誘電体、外部導体、及び、外被の順に被い形成された同軸ケーブルを、複数のスルーホールが形成された配線基板に接続する同軸ケーブルと配線基板との接続構造において、前記同軸ケーブルは、請求項１又は２に記載の同軸ケーブルで、前記第１、第２のコネクタピンの外径を前記スルーホールの内径より僅かに大きくし、前記第１、第２のコネクタピンの前記スルーホールへの挿抜を可能としたことを特徴としている。
【００１５】
これにより、請求項３に記載の同軸ケーブルと配線基板との接続構造では、前記第１、第２のコネクタピンが前記スルーホールに挿入されると、前記第１、第２のコネクタピンは弾性変形をして、前記スルーホールの内周面（壁面）に押し付けられるので、前記第１、第２のコネクタピンが前記スルーホール内に確実に保持される。更に、コネクタピンの中空部に充填された樹脂が、前記第１、第２のコネクタピンを前記スルーホールの内周面（壁面）に押し付けるように作用する。この結果、前記同軸ケーブルは、はんだ接合を行うことなく、配線基板に確実に接続されるので、前記同軸ケーブルの配線基板への脱着を容易に行うことが可能である。また、前記第１、第２のコネクタピンの断面が略Ｃ形に形成されているので、前記第１、第２のコネクタピンと前記スルーホールとは良好な電気的接合を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る同軸ケーブルの実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１７】
初めに、本発明の代表的な実施形態について、図１〜３を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る同軸ケーブル１００の先端を示す、正面図、及び、左右の側面図、並び、各断面図である。図２は、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０等を示す、正面（断面）図、左右の側面図、及び、平面図である。図３は、本実施形態に係る同軸ケーブル１００と配線基板２００との接続構造を示す概念図（正面）である。
【００１８】
先ず、本発明に係る同軸ケーブル１００について、図１を参照して説明する。図１（Ｂ）は同軸ケーブル１００の先端を示す正面（部分断面）図、図１（Ａ）はその左側面（部分断面）図、図１（Ｃ）はその右側面（部分断面）図、更に、図１（Ａ−１）、（Ｂ−１）、（Ｃ−１）は、Ｘ−Ｘ線における各断面図である。
【００１９】
本発明に係る同軸ケーブル１００は、ケーブル本体１００ａと、端部に形成されたコネクタ部１００ｂ（接続部）とにより略構成されている。ケーブル本体１００ａは、複数本の電線を拠り合わせて作られた内部導体１の周囲に絶縁材料からなる誘電体２を形成し、この誘電体２の外周に複数本の導体素線を横巻きに設けてシールド層３（外部導体）を形成し、更にシールド層３の外周にフッ素樹脂等の絶縁材料からなる外被４を形成して構成されている。
【００２０】
コネクタ部１００ｂは、図３に示す配線基板２００に形成されたスルーホール２１０（２１０ａ、２１０ｂ）に挿入されて接続される信号用コネクタピン１０（第１のコネクタピン）と、グラウンド用コネクタピン３０（第２のコネクタピン）とを備え、該信号用コネクタピン１０とグラウンド用コネクタピン３０とは、互いに略平行になるようにコネクタケース７に固定されている。
【００２１】
信号用コネクタピン１０は、図１（Ａ−１）に示すように、その断面が略Ｃ形をした筒状の金属導体からなるピン端子で、ピン接合部１１と、ピン本体１２と、ピン先端１３とを備える。ピン結合部１１は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ケーブル本体１００ａの内部導体１を包み込むように内部導体１に接続されている。ピン本体１２は、ピン結合部１１からピン先端１３にかけて直線状に延びる本体部分で、ピン先端１３は、信号用スルーホール２１０ａ（図３参照）への滑らかな挿入を行えるように先細テーパー状に形成されている。
【００２２】
信号用コネクタピン１０は、薄板状の金属導体を図１（Ａ）、（Ｂ）に示す中空構造に加工したもので、本実施形態では、その表面に厚さ０．２μｍの金メッキを施した厚さ０．１ｍｍのチタン銅が用いられている。また、本実施形態では、図１（Ａ−１）に示すピン本体１２の長い方の幅Ｄ１（以下、「ピン長幅Ｄ１」という）が０．９２ｍｍに、短い方の幅Ｄ２（以下、「ピン短幅Ｄ２」という）が０．６８ｍｍに形成されている。
【００２３】
次に、グラウンド用コネクタピン３０は、前記信号用コネクタピン１０と同様に、その断面が略Ｃ形をした筒状の中空構造を有するグラウンド用のピン端子で、グラウンド接合部３１（３１ａ、３１ｂ）と、ピン本体３２と、ピン先端３３とを備えている。グラウンド用接合部３１は、ケーブル本体１００ａのシールド層３を包み込むようにしてシールド層３と接続する接触部３１ａと、平板状の平板部３１ｂとを備える。ピン本体３２と、ピン先端３３とは、前記信号用コネクタピン１０のピン本体１２及びピン先端１２と同一に形成されている。すなわち、本実施形態では、表面に厚さ０．２μｍの金メッキが施された厚さ０．１ｍｍのチタン銅を用いて、ピン本体３２のピン長幅Ｄ１を０．９２ｍｍ、ピン短幅Ｄ２を０．６８ｍｍに形成している。
【００２４】
信号用コネクタピン１０とグラウンド用コネクタピン３０とは、前述したように、互いに略平行になるように、ピン固定部７０を介して、コネクタケース７に固定されている。ピン固定部７０は樹脂で形成され、信号用コネクタピン１０用の貫通孔７１とグラウンド用コネクタピン３０用の貫通孔７３とを備える（図２（Ｂ）参照）。このピン固定部７０により、信号用コネクタピン１０とグラウンド用コネクタピン３０とは互いに略平行に保持され、本実施形態では、信号用コネクタピン１０とグラウンド用コネクタピン３０との間隔Ｐ１（以下、「ピッチ間隔Ｐ１」という）が２．０ｍｍに保持されている。なお、コネクタケース７は、樹脂で形成された箱形の基体で、オーバーモールド方式又は嵌め込み方式等を用いることが可能で、本実施形態では、嵌め込み方式を利用している。
【００２５】
このように、本実施形態におけるコネクタ部１００ｂ（同軸ケーブル１００の接続部）では、信号用コネクタピン１０とグラウンド用コネクタピン３０とは、２．０ｍｍのピッチ間隔Ｐ１を有して、互いに略平行になるように、コネクタケース７に固定されているので、配線基板２００への同軸ケーブル１００の接続を、手作業によって容易に行うことができる。
【００２６】
次に、信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０の更なる特徴部分について、図２を参照して説明する。図２（Ａ）は信号用コネクタピン１０の左側面を示し、図２（Ｄ）はグラウンド用コネクタピン３０の右側面を示し、図２（Ｃ）は信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０の各Ｙ−Ｙ線における断面を示す正面断面図、図２（Ｂ）は固定部７０をグラウンド接合部３１側から見た平面図である。
【００２７】
前述したように、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０のピン本体１２、３２は、断面が略Ｃ形をした筒状の中空構造をしており、ピン本体１２には、図２（Ａ）、（Ｃ）に示すように、ピン接合部１１に近い、その付け根近傍の中空部に樹脂１２ａが充填されている（樹脂１２ａは弾性を有する樹脂であっても良い）。ピン本体３２にも、図２（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、グラウンド接合部３１に近い、その付け根近傍の中空部に樹脂３２ａが同様に充填されている（樹脂３２ａは弾性を有する樹脂であっても良い）。なお、本実施形態では、液晶からなる樹脂１２ａ、３２ａが用いられている。
【００２８】
このように、本実施形態におけるコネクタ部１００ｂでは、断面が略Ｃ形をした筒状の中空構造をした信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０の付け根近傍の中空部に樹脂１２ａ、３２ａが充填されているので、後述するピン本体１２、３２の弾性変形による締付け効果を向上させることが可能である。
【００２９】
次に、本発明に係る同軸ケーブル１００の作用効果について、図３を参照して説明する。図３（Ａ）は同軸ケーブル１００が配線基板２００に接続される前の状態を示し、図３（Ｂ）は同軸ケーブル１００が配線基板２００に接続された状態を示し、図３（Ｃ）は同軸ケーブル１００が配線基板２００から取り外された状態を示す。
【００３０】
配線基板２００は、例えば、半導体試験装置において被試験デバイスとのインターフェースとして用いられる配線基板である。配線基板２００には、図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、一対の信号用スルーホール２１０ａとグランド用スルーホール２１０ｂとが形成され、一の接続チャンネルを構成している。なお、配線基板２００には、当該接続チャンネル以外にも、図示しない対の信号用スルーホールとグランド用スルーホールとから構成される他の複数の接続チャンネルが形成されている。配線基板２００の各接続チャンネルには、一対のピン端子（信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０）を先端に有する同軸ケーブル１００を介して被試験デバイスが接続され、所定の半導体試験が行われる。
【００３１】
信号用スルーホール２１０ａ及びグランド用スルーホール２１０ｂは、配線基板２００を貫通してなる、同一の円形（平面視）貫通孔で、所定の間隔Ｐ２（以下、「ホール間隔Ｐ２」という）を有して形成されている。信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂには、図３（Ｂ）に示すように、同軸ケーブル１００の信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０が挿入され、同軸ケーブル１００と配線基板２００との接続がなされる。
【００３２】
本実施形態では、信号用スルーホール２１０ａ及びグランド用スルーホール２１０ｂの内径Ｈが０．８ｍｍ、信号用スルーホール２１０ａとグランド用スルーホール２１０ｂとのホール間隔Ｐ２が２．００ｍｍとなっている。また、本実施形態における同軸ケーブル１００（信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０）では、前述したように、ピン長幅Ｄ１が０．９２ｍｍ、ピン短幅Ｄ２が０．６８ｍｍ、ピッチ間隔Ｐ１が２．０ｍｍに形成されている。すなわち、信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０のピン長幅Ｄ１は、内径Ｈより大きく、ピン短幅Ｄ２は内径Ｈより小さく、ピッチ間隔Ｐ１はホール間隔Ｐ２と同一である。
【００３３】
このように、長幅Ｄ１は内径Ｈより大きく、ピン短幅Ｄ２は内径Ｈより小さく形成されているので、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂに、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０が挿入されると、信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０は、図３（Ｂ）に示すように、幅方向（図３における左右方向）に収縮するような弾性変形を行う。すなわち、信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０の断面は前述したように略Ｃ形に形成されているので、信号用スルーホール２１０ａ及びグランド用スルーホール２１０ｂの壁面（以下、「スルーホール壁面」という）から圧力を受け、この断面略Ｃ形の開口部が閉じるような弾性変形を行う。更に、信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０のピン本体１２、３２には、前述したように、その付け根近傍の中空部に樹脂１２ａ、３２ａが充填されているので、ピン本体１２、３２と共に、樹脂１２ａ、３２ａも弾性変形する。また、ピン先端１３、３３は、前述したように、先細のテーパー状に形成されているので、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂへの滑らかな挿入が可能である。
【００３４】
このように、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂに、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０が挿入されて接続されると、ピン本体１２、３２は、その外周面（以下、「ピン外周面」という）とスルーホール壁面とは面接触した状態で、スルーホール壁面より圧力を受けることとなる。これにより、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０は、脱落することなく、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂ内に固定される。更に、ピン外周面とスルーホール壁面とは面接触した状態で接続されるので、はんだ接合をすることなく、同軸ケーブル１００と配線基板２００とを良好に接続することが可能である。
【００３５】
そして、この同軸ケーブル１００と配線基板２００との接続構造では、ピン本体１２、３２と樹脂１２ａ、３２ａとの弾性力等を利用して固定接続するものであるので、ある大きさ以上の力を加えれば、図３（Ｃ）に示すように、同軸ケーブル１００（信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０）を配線基板２００（信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂ）から引き抜くことが可能である。配線基板２００から引き抜かれた同軸ケーブル１００は、ピン本体１２、３２が接続される前の状態（図３（Ａ）参照）に復元されるので、この取り外された同軸ケーブル１００を再び配線基板２００に接続することが可能である。すなわち、前述したように、配線基板２００には、信号用スルーホール及びグランド用スルーホールからなる他の接続チャンネル（図示せず）が形成されているので、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂにいったん接続された同軸ケーブル１００を、他の接続チャンネルに接続し直すことが可能である。
【００３６】
このように、本実施形態における同軸ケーブル１００と配線基板２００との接続構造では、同軸ケーブル１００の信号用コネクタピン１０とグラウンド用コネクタピン３０とは、その断面が略Ｃ形をした筒状の中空構造を有し、ピン長幅Ｄ１が配線基板２００のスルーホール内径Ｈより僅かに大きく形成され、その付け根近傍の中空部に樹脂１２ａ、３２ａが充填され、更に、ピン先端１３、３３が先細テーパー状に形成されているので、配線基板２００（信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂ）への同軸ケーブル１００（信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０）の着脱（挿抜）が、手作業により可能となった。
【００３７】
次に、前述した信号用コネクタピン１０（ピン本体１２、ピン先端１３）及びグラウンド用コネクタピン３０（ピン本体３２、ピン先端３３）と同一に形成したコネクタピン（実施例１）と、その比較例１とについて説明する。
【００３８】
［実施例１］厚さ０．２μｍの金メッキを施した厚さ０．１ｍｍのチタン銅を用いて、前述した断面略Ｃ形中空構造を有するコネクタピン（ピン長幅Ｄ１が０．９２ｍｍ、ピン短幅Ｄ２が０．６８ｍｍ）を作成した。
【００３９】
［比較例１］内径０．８ｍｍのスルーホールに適用する、基板仮固定タイプのＡＭＰ社製接触子（型番１７２７９７−１）を、実施例１に対する比較例とした。
【００４０】
［挿抜力試験］実施例１（コネクタピン）、比較例１（ＡＭＰ社製接触子）のそれぞれについて、内径０．８ｍｍのスルーホールが形成された厚さ２．２ｍｍの配線基板を用いて挿抜力の測定を行った。
【００４１】
図４（Ａ）は実施例１のコネクタピンの挿抜力の平均値を示し、図４（Ｂ）は比較例１のＡＭＰ社製接触子の挿抜力の平均値を示す。図４（Ａ）に示すように、実施例１のコネクタピンの挿抜力は１回目の挿抜、すなわち、接続後初めて引き抜く際の挿抜力が最も高く、２回目、３回と挿抜を繰り返すと、挿抜力は減少し、４回目以降は、約１ｋｇｆ程度で安定する。前述したように、本実施形態の接続構造は、例えば、半導体試験装置において被試験デバイスとのインターフェースとして用いられるが、半導体試験装置での使用において良好な接続強度を満たしている。一方、比較例１のＡＭＰ社製接触子の挿抜力は、図４（Ｂ）に示すように、２００〜３００ｇｆで、実施例１と比較してかなり小さい。
【００４２】
続いて、上記実施例１のコネクタピンと配線基板との間の接触抵抗について説明する。実施例１のコネクタピンを内径０．８ｍｍのスルーホールが形成された厚さ２．２ｍｍの配線基板と接続した５つのサンプルを準備し、接触抵抗値の初期値（測定雰囲気温度２２．６℃）、及び、熱衝撃試験後の接触抵抗値（測定雰囲気温度２３．８℃）をそれぞれ測定した。なお、エイジング（熱衝撃試験）は、ＭＩＬ−ＳＴＤ２０２−１０２に基づく温度サイクル試験（図５（Ａ）参照）を２５サイクル連続して実施した。また、接触抵抗値の測定は、ＨＩＯＫＩ ３２２４ｍΩ ＨＩ ＴＥＳＴＥＲを用いた。
【００４３】
上記、接触抵抗値の初期値、及び、熱衝撃試験後の接触抵抗値の測定結果を、図５（Ｂ）に示す。図５（Ｂ）に示されるように、実施例１のコネクタピンと上記配線基板との接触抵抗は、初期値及び熱衝撃試験後共に良好であって、熱衝撃試験前後の接触抵抗値の変化量ρは、測定器の測定精度限界値付近の微小値であった。
【００４４】
［第２の実施形態］次に、信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０の第２の実施形態について、図６を参照して説明する。図６は、第２の実施形態における同軸ケーブル１００と配線基板２００とを示す正面（部分断面）図である。
【００４５】
第２の実施形態では、図６に示すように、信号用コネクタピン１０（ピン本体１２）、グラウンド用コネクタピン３０（ピン本体３２）にロック機構１２ｂ、３２ｂが設けられている。ロック機構１２ｂ、３２ｂは、ピン本体１２、３２に埋設可能に配設され、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０が、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂに挿入途中はピン本体１２、３２に埋設されているが、挿入が完了するとピン本体１２、３２から突出する（図６参照）。なお、第２の実施形態は、信号用コネクタピン１０（ピン本体１２）、グラウンド用コネクタピン３０（ピン本体３２）に、ロック機構１２ｂ、３２ｂが追加配設されている以外は、前述した第１の実施形態と同一の構成であるので、その説明は省略する。
【００４６】
このように、信号用コネクタピン１０（ピン本体１２）、グラウンド用コネクタピン３０（ピン本体３２）にロック機構１２ｂ、３２ｂが配設されているので、同軸ケーブル１００が配線基板２００から脱落するのを更に効果的に防止できる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明に係る同軸ケーブル１００では、コネクタ部１００ｂ（接続部）は、内部導体１に接続され、信号用スルーホール２１０ａに挿入される信号用コネクタピン１０（第１のコネクタピン）と、シールド層３（外部導体）に接続され、グラウンド用スルーホール２１０ｂに挿入されるグラウンド用コネクタピン３０（第２のコネクタピン）と、を含み、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０は、その断面が略Ｃ形をした筒状の金属導体からなる中空構造を有し、その付け根近傍の中空部に樹脂１２ａ、３２ａが充填され、更に、ピン先端１３、３３が先細テーバ状に形成されていることを特徴としている。
【００４８】
これにより、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０が、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂに挿入されると、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０は弾性変形をして、スルーホール壁面に押し付けられるので、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０が信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂ内に確実に保持される。更に、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０の中空部に充填された樹脂１２ａ、３２ａも、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０と共に弾性変形して、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０をスルーホール壁面に押し付けるように作用する。この結果、同軸ケーブル１００は、はんだ接合を行うことなく配線基板２００に確実に接続され、配線基板２００への脱着を容易に行うことが可能となる。また、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０の断面が略Ｃ形に形成されているので、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０と信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂとは良好な電気的接合を得ることが可能である。
【００４９】
また、本発明に係る同軸ケーブル１００は、更に、信号用コネクタピン１０とグラウンド用コネクタピン３０とは、互いに略平行に配設されていることを特徴としている。これにより、多数のスルーホールが形成された高密度実装に対応した配線基板２００に接続することができ、更に、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０のスルーホールへの挿抜を同時に行うことができるので、配線基板２００への接続を更に容易に実施することが可能である。
【００５０】
また、本発明に係る同軸ケーブル１００と配線基板２００との接続構造は、信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０の外径（ピン信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０のピン長幅Ｄ１）を、信号用スルーホール２１０ａ及びグランド用スルーホール２１０ｂの内径Ｈより僅かに大きくし、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０の、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂへの挿抜を可能としたことを特徴としている。
【００５１】
これにより、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０が、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂに挿入されると、信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０は弾性変形をして、スルーホール壁面に押し付けられるので、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０が、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂ内に確実に保持される。更に、コネクタピンの中空部に充填された樹脂１２ａ、３２ａも、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０と共に弾性変形して、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０をスルーホール壁面に押し付けるように作用する。この結果、同軸ケーブル１００は、はんだ接合を行うことなく、配線基板２００に確実に接続されるので、同軸ケーブル１００の配線基板２００への脱着を容易に行うことが可能である。また、信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０の断面が略Ｃ形に形成されているので、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０と、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂとは良好な電気的接合を得ることが可能である。
【００５２】
なお、本発明の範囲は上述した実施形態や実施例に限定されることはなく、特許請求の範囲の記載に反しない限り、他の様々な実施形態に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係る同軸ケーブル、及び、該同軸ケーブルと配線基板との接続構造は、半導体試験装置で使用される他、同軸ケーブルと配線基板とを備える一般の電子機器においても適用することが可能である。また、同軸ケーブルに限られず、単一のケーブルにおいて前述した接続構造を利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】同軸ケーブル１００の先端を示す、左側面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、及び、右側面図（Ｃ）である。
【図２】信号用コネクタピン１０の左側面図（Ａ）、ピン固定部７０の平面図（Ｂ）、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０等を示す正面（断面）図（Ｃ））、グラウンド用コネクタピン３０の右側面図（Ｄ）である。
【図３】第１の実施形態に係る同軸ケーブル１００と配線基板２００との接続構造を示す概念図（正面）である。
【図４】実施例１の挿抜力の平均値（Ａ）と、比較例１の挿抜力の平均値（Ｂ）とを示す。
【図５】熱衝撃試験の温度サイクル（Ａ）と、実施例１の接触抵抗値の測定結果（Ｂ）とを示す。
【図６】第２の実施形態における同軸ケーブル１００と配線基板２００とを示す正面（部分断面）図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 内部導体、２ 誘電体、３ シールド層、４ 外被、７ コネクタケース、１０ 信号用コネクタピン、１１ ピン結合部、１２ ピン本体、１２ａ 樹脂、１２ｂ ロック機構、１３ ピン先端、３０ グラウンド用コネクタピン、３１ グラウンド接合部、３１ａ 接触部、３１ｂ 平板部、３２ ピン本体、３２ａ 樹脂、３２ｂ ロック機構、３３ ピン先端、７０ ピン固定部、７１、７３ 貫通孔、１００ 同軸ケーブル、１００ａ ケーブル本体、１００ｂ コネクタ部、２００ 配線基板、２１０ａ 信号用スルーホール、２１０ｂ グランド用スルーホール、Ｄ１ ピン長幅、Ｄ２ ピン短幅、Ｈ 内径、Ｐ１ ピッチ間隔、Ｐ２ ホール間隔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板に接続される同軸ケーブルに関し、特に、配線基板に設けられたスルーホール（貫通孔）に挿入され接続される接続部を備えた同軸ケーブルに関する。また、該同軸ケーブルを含む、同軸ケーブルと配線基板との接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のスルーホールが形成された配線基板は、例えば、半導体試験装置において被試験デバイスとのインターフェースとして用いられている。この半導体試験装置における配線基板には、所定の間隔（例えば、２．５４ｍｍ）を有して信号用のスルーホールとグランド用のスルーホールとが形成されており、この一対を接続チャンネルとする複数の接続チャンネルが形成されている。各接続チャンネルには、一対のピン端子（又は、「コネクトピン」という）を先端に有する同軸ケーブルが接続され、この構成に基づいて所定の半導体試験が行われる。
【０００３】
この信号用スルーホールとグラウンド用スルーホールとに同軸ケーブルを接続する方法としては、同軸ケーブルを構成する内部導体と外部導体とにそれぞれ接続され、所定の間隔（例えば、２．５４ｍｍ）を有して平行に配置された一対のピン端子（信号用ピン端子、グラウンド用ピン端子）を信号用スルーホール、グラウンド用スルーホールにそれぞれ接続する方法が一般に採用されている。
【０００４】
このような、接続構造を有する同軸ケーブルと配線基板とは、例えば、特許文献１の図２に記載されている。この同軸ケーブルと配線基板との接続構造では、同軸ケーブルの内部導体、誘電体、及び、外部導体がそれぞれ所定の長さだけ露出され、露出された内部導体と外部導体とには、それぞれ信号用端子とグランド用端子が取り付けられ、これらの周囲が樹脂モールドによるカバー部材によって覆われた構成をなしている。配線基板には、配線基板を貫通して形成された信号用電極としての信号用スルーホールと、グランド用電極としてのグラウンド用スルーホールとが、所定の間隔を有して形成されている。そして、同軸ケーブルは、その先端の信号用端子、グランド用端子が、信号用スルーホール、グラウンド用スルーホールに挿入されることによって配線基板に接続される。
【０００５】
また、配線基板に形成されたスルーホールに、同軸ケーブル等が接続されるコンタクトを挿入した接続構造が公知であり、例えば、特許文献２には、コンタクトをスルーホールに圧入し、配線基板にコンタクトを保持させてコンタクトの抜け防止を図った、コンタクトと配線基板との接続構造が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２０３６１８号公報
【特許文献２】特開２００４−２２７８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の図２に示された、同軸ケーブルと配線基板との接続構造では、同軸ケーブルは、その先端の信号用端子、グランド用端子が、信号用スルーホール、グラウンド用スルーホールに挿入され、配線基板に接続されるので、複数の同軸ケーブルを同一の配線基板へ確実に接続することができる。しかし、この接続構造では、信号用端子及びグランド用端子を各スルーホールに挿入した後、当該部分のはんだ付けを行う必要があった。これは、信号用端子及びグランド用端子を各スルーホールに挿入しただけでは、ピン端子と電極としてのスルーホールとの接続保持及び電気的接続が十分ではないので、配線基板における実装面の反対側から、各ピン端子と各スルーホールとのはんだ接合を行っていたものである。
【０００７】
このように、従来の同軸ケーブルと配線基板との接続構造では、はんだ接合が行われているので、いったん同軸ケーブルを配線基板に接続（はんだ接合）した後に、同軸ケーブルを接続し直すことは大変困難であった。すなわち、いったん配線基板に接続された同軸ケーブルの接続位置を変更しようとした場合、はんだ接合したはんだを再度溶融させて同軸ケーブル先端の各ピン端子をスルーホールから抜く方法や、同軸ケーブル先端の各ピン端子を切断して同軸ケーブルを取り外す方法等を行っていた。前者の方法によれば、はんだを再度溶融させる手間がかかり、特に、近年普及しつつある鉛フリーはんだでは、その溶融温度が高い為、高価な配線基板を駄目にしてしまう虞がある。また、後者の方法によれば、同軸ケーブルを破損させるに加え、配線基板のスルーホールを塞ぐことになってしまう。
【０００８】
これに対し、上記特許文献２には、配線基板に形成されたスルーホールに、同軸ケーブルの接続部として利用可能なコンタクトを圧入し、配線基板にコンタクトを保持させるようにした、コンタクトと配線基板との接続構造が開示されている。特に、特許文献２の図２に示される形態では、コンタクトの圧入部にＶ溝が形成されており、コンタクトをスルーホールに圧入すると前記圧入部が押し潰されて変形し、コンタクトがスルーホールから抜けるのを防止する。
【０００９】
しかし、このコンタクトと配線基板との接続構造では、プレスフィットによりコンタクトをスルーホールへ圧入するので、専用のプレス装置や治具等が必要であった。また、コンタクトと配線基板との電気的接続は、押し潰されて変形したコンタクトの圧入部とスルーホールとを介してなされるが、該電気的接続が十分に確保されない虞が生じる。
【００１０】
本発明は、上記のような種々の課題に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、はんだ接合を行うことなく、配線基板と良好な電気的接合を得られると共に脱落することなく確実に保持され、また、配線基板への脱着を容易に行うことができる同軸ケーブルを提供することにある。また、上記作用効果を有する、同軸ケーブルと配線基板との接続構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的達成のため、請求項１に記載の同軸ケーブルは、内部導体の外周を、誘電体、外部導体、及び、外被の順に被い形成され、複数のスルーホールが形成された配線基板に接続する接続部を備えた同軸ケーブルにおいて、前記接続部は、前記内部導体に接続されて前記スルーホールに挿入される第１のコネクタピンと、前記外部導体に接続されて前記スルーホールに挿入される第２のコネクタピンと、を含み、前記第１、第２のコネクタピンは、その断面が略Ｃ形をした筒状の金属導体からなる中空構造を有し、その付け根近傍の中空部に樹脂が充填され、更に、その先端が先細テーバ状に形成されていることを特徴としている。
【００１２】
これにより、請求項１に記載の同軸ケーブルでは、前記第１、第２のコネクタピンが配線基板のスルーホールに挿入されると、前記第１、第２のコネクタピンは弾性変形をして、スルーホールの内周面（壁面）に押し付けられるので、前記第１、第２のコネクタピンがスルーホール内に確実に保持される。更に、コネクタピンの中空部に充填された樹脂が、前記第１、第２のコネクタピンをスルーホールの内周面（壁面）に押し付けるように作用する。この結果、はんだ接合を行うことなく配線基板に確実に接続され、配線基板への脱着を容易に行うことが可能となる。また、前記第１、第２のコネクタピンの断面が略Ｃ形に形成されているので、前記第１、第２のコネクタピンとスルーホールとは良好な電気的接合を得ることが可能である。
【００１３】
また、請求項２に記載の同軸ケーブルは、更に、前記第１のコネクタピンと第２のコネクタピンとは、互いに略平行に配設されていることを特徴としている。これにより、請求項２に記載の同軸ケーブルは、多数のスルーホールが形成された高密度実装に対応した配線基板に接続することができ、更に、前記第１、第２のコネクタピンのスルーホールへの挿抜を同時に行うことができるので、配線基板への接続を更に容易に実施することが可能である。
【００１４】
また、請求項３に記載の同軸ケーブルと配線基板との接続構造は、内部導体の外周を、誘電体、外部導体、及び、外被の順に被い形成された同軸ケーブルを、複数のスルーホールが形成された配線基板に接続する同軸ケーブルと配線基板との接続構造において、前記同軸ケーブルは、請求項１又は２に記載の同軸ケーブルで、前記第１、第２のコネクタピンの外径を前記スルーホールの内径より僅かに大きくし、前記第１、第２のコネクタピンの前記スルーホールへの挿抜を可能としたことを特徴としている。
【００１５】
これにより、請求項３に記載の同軸ケーブルと配線基板との接続構造では、前記第１、第２のコネクタピンが前記スルーホールに挿入されると、前記第１、第２のコネクタピンは弾性変形をして、前記スルーホールの内周面（壁面）に押し付けられるので、前記第１、第２のコネクタピンが前記スルーホール内に確実に保持される。更に、コネクタピンの中空部に充填された樹脂が、前記第１、第２のコネクタピンを前記スルーホールの内周面（壁面）に押し付けるように作用する。この結果、前記同軸ケーブルは、はんだ接合を行うことなく、配線基板に確実に接続されるので、前記同軸ケーブルの配線基板への脱着を容易に行うことが可能である。また、前記第１、第２のコネクタピンの断面が略Ｃ形に形成されているので、前記第１、第２のコネクタピンと前記スルーホールとは良好な電気的接合を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る同軸ケーブルの実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１７】
初めに、本発明の代表的な実施形態について、図１〜３を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る同軸ケーブル１００の先端を示す、正面図、及び、左右の側面図、並び、各断面図である。図２は、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０等を示す、正面（断面）図、左右の側面図、及び、平面図である。図３は、本実施形態に係る同軸ケーブル１００と配線基板２００との接続構造を示す概念図（正面）である。
【００１８】
先ず、本発明に係る同軸ケーブル１００について、図１を参照して説明する。図１（Ｂ）は同軸ケーブル１００の先端を示す正面（部分断面）図、図１（Ａ）はその左側面（部分断面）図、図１（Ｃ）はその右側面（部分断面）図、更に、図１（Ａ−１）、（Ｂ−１）、（Ｃ−１）は、Ｘ−Ｘ線における各断面図である。
【００１９】
本発明に係る同軸ケーブル１００は、ケーブル本体１００ａと、端部に形成されたコネクタ部１００ｂ（接続部）とにより略構成されている。ケーブル本体１００ａは、複数本の電線を拠り合わせて作られた内部導体１の周囲に絶縁材料からなる誘電体２を形成し、この誘電体２の外周に複数本の導体素線を横巻きに設けてシールド層３（外部導体）を形成し、更にシールド層３の外周にフッ素樹脂等の絶縁材料からなる外被４を形成して構成されている。
【００２０】
コネクタ部１００ｂは、図３に示す配線基板２００に形成されたスルーホール２１０（２１０ａ、２１０ｂ）に挿入されて接続される信号用コネクタピン１０（第１のコネクタピン）と、グラウンド用コネクタピン３０（第２のコネクタピン）とを備え、該信号用コネクタピン１０とグラウンド用コネクタピン３０とは、互いに略平行になるようにコネクタケース７に固定されている。
【００２１】
信号用コネクタピン１０は、図１（Ａ−１）に示すように、その断面が略Ｃ形をした筒状の金属導体からなるピン端子で、ピン接合部１１と、ピン本体１２と、ピン先端１３とを備える。ピン結合部１１は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ケーブル本体１００ａの内部導体１を包み込むように内部導体１に接続されている。ピン本体１２は、ピン結合部１１からピン先端１３にかけて直線状に延びる本体部分で、ピン先端１３は、信号用スルーホール２１０ａ（図３参照）への滑らかな挿入を行えるように先細テーパー状に形成されている。
【００２２】
信号用コネクタピン１０は、薄板状の金属導体を図１（Ａ）、（Ｂ）に示す中空構造に加工したもので、本実施形態では、その表面に厚さ０．２μｍの金メッキを施した厚さ０．１ｍｍのチタン銅が用いられている。また、本実施形態では、図１（Ａ−１）に示すピン本体１２の長い方の幅Ｄ１（以下、「ピン長幅Ｄ１」という）が０．９２ｍｍに、短い方の幅Ｄ２（以下、「ピン短幅Ｄ２」という）が０．６８ｍｍに形成されている。
【００２３】
次に、グラウンド用コネクタピン３０は、前記信号用コネクタピン１０と同様に、その断面が略Ｃ形をした筒状の中空構造を有するグラウンド用のピン端子で、グラウンド接合部３１（３１ａ、３１ｂ）と、ピン本体３２と、ピン先端３３とを備えている。グラウンド用接合部３１は、ケーブル本体１００ａのシールド層３を包み込むようにしてシールド層３と接続する接触部３１ａと、平板状の平板部３１ｂとを備える。ピン本体３２と、ピン先端３３とは、前記信号用コネクタピン１０のピン本体１２及びピン先端１２と同一に形成されている。すなわち、本実施形態では、表面に厚さ０．２μｍの金メッキが施された厚さ０．１ｍｍのチタン銅を用いて、ピン本体３２のピン長幅Ｄ１を０．９２ｍｍ、ピン短幅Ｄ２を０．６８ｍｍに形成している。
【００２４】
信号用コネクタピン１０とグラウンド用コネクタピン３０とは、前述したように、互いに略平行になるように、ピン固定部７０を介して、コネクタケース７に固定されている。ピン固定部７０は樹脂で形成され、信号用コネクタピン１０用の貫通孔７１とグラウンド用コネクタピン３０用の貫通孔７３とを備える（図２（Ｂ）参照）。このピン固定部７０により、信号用コネクタピン１０とグラウンド用コネクタピン３０とは互いに略平行に保持され、本実施形態では、信号用コネクタピン１０とグラウンド用コネクタピン３０との間隔Ｐ１（以下、「ピッチ間隔Ｐ１」という）が２．０ｍｍに保持されている。なお、コネクタケース７は、樹脂で形成された箱形の基体で、オーバーモールド方式又は嵌め込み方式等を用いることが可能で、本実施形態では、嵌め込み方式を利用している。
【００２５】
このように、本実施形態におけるコネクタ部１００ｂ（同軸ケーブル１００の接続部）では、信号用コネクタピン１０とグラウンド用コネクタピン３０とは、２．０ｍｍのピッチ間隔Ｐ１を有して、互いに略平行になるように、コネクタケース７に固定されているので、配線基板２００への同軸ケーブル１００の接続を、手作業によって容易に行うことができる。
【００２６】
次に、信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０の更なる特徴部分について、図２を参照して説明する。図２（Ａ）は信号用コネクタピン１０の左側面を示し、図２（Ｄ）はグラウンド用コネクタピン３０の右側面を示し、図２（Ｃ）は信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０の各Ｙ−Ｙ線における断面を示す正面断面図、図２（Ｂ）は固定部７０をグラウンド接合部３１側から見た平面図である。
【００２７】
前述したように、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０のピン本体１２、３２は、断面が略Ｃ形をした筒状の中空構造をしており、ピン本体１２には、図２（Ａ）、（Ｃ）に示すように、ピン接合部１１に近い、その付け根近傍の中空部に樹脂１２ａが充填されている（樹脂１２ａは弾性を有する樹脂であっても良い）。ピン本体３２にも、図２（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、グラウンド接合部３１に近い、その付け根近傍の中空部に樹脂３２ａが同様に充填されている（樹脂３２ａは弾性を有する樹脂であっても良い）。なお、本実施形態では、液晶からなる樹脂１２ａ、３２ａが用いられている。
【００２８】
このように、本実施形態におけるコネクタ部１００ｂでは、断面が略Ｃ形をした筒状の中空構造をした信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０の付け根近傍の中空部に樹脂１２ａ、３２ａが充填されているので、後述するピン本体１２、３２の弾性変形による締付け効果を向上させることが可能である。
【００２９】
次に、本発明に係る同軸ケーブル１００の作用効果について、図３を参照して説明する。図３（Ａ）は同軸ケーブル１００が配線基板２００に接続される前の状態を示し、図３（Ｂ）は同軸ケーブル１００が配線基板２００に接続された状態を示し、図３（Ｃ）は同軸ケーブル１００が配線基板２００から取り外された状態を示す。
【００３０】
配線基板２００は、例えば、半導体試験装置において被試験デバイスとのインターフェースとして用いられる配線基板である。配線基板２００には、図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、一対の信号用スルーホール２１０ａとグランド用スルーホール２１０ｂとが形成され、一の接続チャンネルを構成している。なお、配線基板２００には、当該接続チャンネル以外にも、図示しない対の信号用スルーホールとグランド用スルーホールとから構成される他の複数の接続チャンネルが形成されている。配線基板２００の各接続チャンネルには、一対のピン端子（信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０）を先端に有する同軸ケーブル１００を介して被試験デバイスが接続され、所定の半導体試験が行われる。
【００３１】
信号用スルーホール２１０ａ及びグランド用スルーホール２１０ｂは、配線基板２００を貫通してなる、同一の円形（平面視）貫通孔で、所定の間隔Ｐ２（以下、「ホール間隔Ｐ２」という）を有して形成されている。信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂには、図３（Ｂ）に示すように、同軸ケーブル１００の信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０が挿入され、同軸ケーブル１００と配線基板２００との接続がなされる。
【００３２】
本実施形態では、信号用スルーホール２１０ａ及びグランド用スルーホール２１０ｂの内径Ｈが０．８ｍｍ、信号用スルーホール２１０ａとグランド用スルーホール２１０ｂとのホール間隔Ｐ２が２．００ｍｍとなっている。また、本実施形態における同軸ケーブル１００（信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０）では、前述したように、ピン長幅Ｄ１が０．９２ｍｍ、ピン短幅Ｄ２が０．６８ｍｍ、ピッチ間隔Ｐ１が２．０ｍｍに形成されている。すなわち、信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０のピン長幅Ｄ１は、内径Ｈより大きく、ピン短幅Ｄ２は内径Ｈより小さく、ピッチ間隔Ｐ１はホール間隔Ｐ２と同一である。
【００３３】
このように、長幅Ｄ１は内径Ｈより大きく、ピン短幅Ｄ２は内径Ｈより小さく形成されているので、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂに、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０が挿入されると、信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０は、図３（Ｂ）に示すように、幅方向（図３における左右方向）に収縮するような弾性変形を行う。すなわち、信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０の断面は前述したように略Ｃ形に形成されているので、信号用スルーホール２１０ａ及びグランド用スルーホール２１０ｂの壁面（以下、「スルーホール壁面」という）から圧力を受け、この断面略Ｃ形の開口部が閉じるような弾性変形を行う。更に、信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０のピン本体１２、３２には、前述したように、その付け根近傍の中空部に樹脂１２ａ、３２ａが充填されているので、ピン本体１２、３２と共に、樹脂１２ａ、３２ａも弾性変形する。また、ピン先端１３、３３は、前述したように、先細のテーパー状に形成されているので、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂへの滑らかな挿入が可能である。
【００３４】
このように、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂに、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０が挿入されて接続されると、ピン本体１２、３２は、その外周面（以下、「ピン外周面」という）とスルーホール壁面とは面接触した状態で、スルーホール壁面より圧力を受けることとなる。これにより、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０は、脱落することなく、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂ内に固定される。更に、ピン外周面とスルーホール壁面とは面接触した状態で接続されるので、はんだ接合をすることなく、同軸ケーブル１００と配線基板２００とを良好に接続することが可能である。
【００３５】
そして、この同軸ケーブル１００と配線基板２００との接続構造では、ピン本体１２、３２と樹脂１２ａ、３２ａとの弾性力等を利用して固定接続するものであるので、ある大きさ以上の力を加えれば、図３（Ｃ）に示すように、同軸ケーブル１００（信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０）を配線基板２００（信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂ）から引き抜くことが可能である。配線基板２００から引き抜かれた同軸ケーブル１００は、ピン本体１２、３２が接続される前の状態（図３（Ａ）参照）に復元されるので、この取り外された同軸ケーブル１００を再び配線基板２００に接続することが可能である。すなわち、前述したように、配線基板２００には、信号用スルーホール及びグランド用スルーホールからなる他の接続チャンネル（図示せず）が形成されているので、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂにいったん接続された同軸ケーブル１００を、他の接続チャンネルに接続し直すことが可能である。
【００３６】
このように、本実施形態における同軸ケーブル１００と配線基板２００との接続構造では、同軸ケーブル１００の信号用コネクタピン１０とグラウンド用コネクタピン３０とは、その断面が略Ｃ形をした筒状の中空構造を有し、ピン長幅Ｄ１が配線基板２００のスルーホール内径Ｈより僅かに大きく形成され、その付け根近傍の中空部に樹脂１２ａ、３２ａが充填され、更に、ピン先端１３、３３が先細テーパー状に形成されているので、配線基板２００（信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂ）への同軸ケーブル１００（信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０）の着脱（挿抜）が、手作業により可能となった。
【００３７】
次に、前述した信号用コネクタピン１０（ピン本体１２、ピン先端１３）及びグラウンド用コネクタピン３０（ピン本体３２、ピン先端３３）と同一に形成したコネクタピン（実施例１）と、その比較例１とについて説明する。
【００３８】
［実施例１］厚さ０．２μｍの金メッキを施した厚さ０．１ｍｍのチタン銅を用いて、前述した断面略Ｃ形中空構造を有するコネクタピン（ピン長幅Ｄ１が０．９２ｍｍ、ピン短幅Ｄ２が０．６８ｍｍ）を作成した。
【００３９】
［比較例１］内径０．８ｍｍのスルーホールに適用する、基板仮固定タイプのＡＭＰ社製接触子（型番１７２７９７−１）を、実施例１に対する比較例とした。
【００４０】
［挿抜力試験］実施例１（コネクタピン）、比較例１（ＡＭＰ社製接触子）のそれぞれについて、内径０．８ｍｍのスルーホールが形成された厚さ２．２ｍｍの配線基板を用いて挿抜力の測定を行った。
【００４１】
図４（Ａ）は実施例１のコネクタピンの挿抜力の平均値を示し、図４（Ｂ）は比較例１のＡＭＰ社製接触子の挿抜力の平均値を示す。図４（Ａ）に示すように、実施例１のコネクタピンの挿抜力は１回目の挿抜、すなわち、接続後初めて引き抜く際の挿抜力が最も高く、２回目、３回と挿抜を繰り返すと、挿抜力は減少し、４回目以降は、約１ｋｇｆ程度で安定する。前述したように、本実施形態の接続構造は、例えば、半導体試験装置において被試験デバイスとのインターフェースとして用いられるが、半導体試験装置での使用において良好な接続強度を満たしている。一方、比較例１のＡＭＰ社製接触子の挿抜力は、図４（Ｂ）に示すように、２００〜３００ｇｆで、実施例１と比較してかなり小さい。
【００４２】
続いて、上記実施例１のコネクタピンと配線基板との間の接触抵抗について説明する。実施例１のコネクタピンを内径０．８ｍｍのスルーホールが形成された厚さ２．２ｍｍの配線基板と接続した５つのサンプルを準備し、接触抵抗値の初期値（測定雰囲気温度２２．６℃）、及び、熱衝撃試験後の接触抵抗値（測定雰囲気温度２３．８℃）をそれぞれ測定した。なお、エイジング（熱衝撃試験）は、ＭＩＬ−ＳＴＤ２０２−１０２に基づく温度サイクル試験（図５（Ａ）参照）を２５サイクル連続して実施した。また、接触抵抗値の測定は、ＨＩＯＫＩ ３２２４ｍΩ ＨＩ ＴＥＳＴＥＲを用いた。
【００４３】
上記、接触抵抗値の初期値、及び、熱衝撃試験後の接触抵抗値の測定結果を、図５（Ｂ）に示す。図５（Ｂ）に示されるように、実施例１のコネクタピンと上記配線基板との接触抵抗は、初期値及び熱衝撃試験後共に良好であって、熱衝撃試験前後の接触抵抗値の変化量ρは、測定器の測定精度限界値付近の微小値であった。
【００４４】
［第２の実施形態］次に、信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０の第２の実施形態について、図６を参照して説明する。図６は、第２の実施形態における同軸ケーブル１００と配線基板２００とを示す正面（部分断面）図である。
【００４５】
第２の実施形態では、図６に示すように、信号用コネクタピン１０（ピン本体１２）、グラウンド用コネクタピン３０（ピン本体３２）にロック機構１２ｂ、３２ｂが設けられている。ロック機構１２ｂ、３２ｂは、ピン本体１２、３２に埋設可能に配設され、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０が、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂに挿入途中はピン本体１２、３２に埋設されているが、挿入が完了するとピン本体１２、３２から突出する（図６参照）。なお、第２の実施形態は、信号用コネクタピン１０（ピン本体１２）、グラウンド用コネクタピン３０（ピン本体３２）に、ロック機構１２ｂ、３２ｂが追加配設されている以外は、前述した第１の実施形態と同一の構成であるので、その説明は省略する。
【００４６】
このように、信号用コネクタピン１０（ピン本体１２）、グラウンド用コネクタピン３０（ピン本体３２）にロック機構１２ｂ、３２ｂが配設されているので、同軸ケーブル１００が配線基板２００から脱落するのを更に効果的に防止できる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明に係る同軸ケーブル１００では、コネクタ部１００ｂ（接続部）は、内部導体１に接続され、信号用スルーホール２１０ａに挿入される信号用コネクタピン１０（第１のコネクタピン）と、シールド層３（外部導体）に接続され、グラウンド用スルーホール２１０ｂに挿入されるグラウンド用コネクタピン３０（第２のコネクタピン）と、を含み、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０は、その断面が略Ｃ形をした筒状の金属導体からなる中空構造を有し、その付け根近傍の中空部に樹脂１２ａ、３２ａが充填され、更に、ピン先端１３、３３が先細テーバ状に形成されていることを特徴としている。
【００４８】
これにより、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０が、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂに挿入されると、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０は弾性変形をして、スルーホール壁面に押し付けられるので、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０が信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂ内に確実に保持される。更に、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０の中空部に充填された樹脂１２ａ、３２ａも、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０と共に弾性変形して、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０をスルーホール壁面に押し付けるように作用する。この結果、同軸ケーブル１００は、はんだ接合を行うことなく配線基板２００に確実に接続され、配線基板２００への脱着を容易に行うことが可能となる。また、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０の断面が略Ｃ形に形成されているので、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０と信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂとは良好な電気的接合を得ることが可能である。
【００４９】
また、本発明に係る同軸ケーブル１００は、更に、信号用コネクタピン１０とグラウンド用コネクタピン３０とは、互いに略平行に配設されていることを特徴としている。これにより、多数のスルーホールが形成された高密度実装に対応した配線基板２００に接続することができ、更に、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０のスルーホールへの挿抜を同時に行うことができるので、配線基板２００への接続を更に容易に実施することが可能である。
【００５０】
また、本発明に係る同軸ケーブル１００と配線基板２００との接続構造は、信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０の外径（ピン信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０のピン長幅Ｄ１）を、信号用スルーホール２１０ａ及びグランド用スルーホール２１０ｂの内径Ｈより僅かに大きくし、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０の、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂへの挿抜を可能としたことを特徴としている。
【００５１】
これにより、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０が、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂに挿入されると、信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０は弾性変形をして、スルーホール壁面に押し付けられるので、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０が、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂ内に確実に保持される。更に、コネクタピンの中空部に充填された樹脂１２ａ、３２ａも、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０と共に弾性変形して、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０をスルーホール壁面に押し付けるように作用する。この結果、同軸ケーブル１００は、はんだ接合を行うことなく、配線基板２００に確実に接続されるので、同軸ケーブル１００の配線基板２００への脱着を容易に行うことが可能である。また、信号用コネクタピン１０及びグラウンド用コネクタピン３０の断面が略Ｃ形に形成されているので、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０と、信号用スルーホール２１０ａ、グランド用スルーホール２１０ｂとは良好な電気的接合を得ることが可能である。
【００５２】
なお、本発明の範囲は上述した実施形態や実施例に限定されることはなく、特許請求の範囲の記載に反しない限り、他の様々な実施形態に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係る同軸ケーブル、及び、該同軸ケーブルと配線基板との接続構造は、半導体試験装置で使用される他、同軸ケーブルと配線基板とを備える一般の電子機器においても適用することが可能である。また、同軸ケーブルに限られず、単一のケーブルにおいて前述した接続構造を利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】同軸ケーブル１００の先端を示す、左側面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、及び、右側面図（Ｃ）である。
【図２】信号用コネクタピン１０の左側面図（Ａ）、ピン固定部７０の平面図（Ｂ）、信号用コネクタピン１０、グラウンド用コネクタピン３０等を示す正面（断面）図（Ｃ））、グラウンド用コネクタピン３０の右側面図（Ｄ）である。
【図３】第１の実施形態に係る同軸ケーブル１００と配線基板２００との接続構造を示す概念図（正面）である。
【図４】実施例１の挿抜力の平均値（Ａ）と、比較例１の挿抜力の平均値（Ｂ）とを示す。
【図５】熱衝撃試験の温度サイクル（Ａ）と、実施例１の接触抵抗値の測定結果（Ｂ）とを示す。
【図６】第２の実施形態における同軸ケーブル１００と配線基板２００とを示す正面（部分断面）図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 内部導体、２ 誘電体、３ シールド層、４ 外被、７ コネクタケース、１０ 信号用コネクタピン、１１ ピン結合部、１２ ピン本体、１２ａ 樹脂、１２ｂ ロック機構、１３ ピン先端、３０ グラウンド用コネクタピン、３１ グラウンド接合部、３１ａ 接触部、３１ｂ 平板部、３２ ピン本体、３２ａ 樹脂、３２ｂ ロック機構、３３ ピン先端、７０ ピン固定部、７１、７３ 貫通孔、１００ 同軸ケーブル、１００ａ ケーブル本体、１００ｂ コネクタ部、２００ 配線基板、２１０ａ 信号用スルーホール、２１０ｂ グランド用スルーホール、Ｄ１ ピン長幅、Ｄ２ ピン短幅、Ｈ 内径、Ｐ１ ピッチ間隔、Ｐ２ ホール間隔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部導体の外周を、誘電体、外部導体、及び、外被の順に被い形成され、
複数のスルーホールが形成された配線基板に接続する接続部を備えた同軸ケーブルにおいて、
前記接続部は、前記内部導体に接続されて前記スルーホールに挿入される第１のコネクタピンと、前記外部導体に接続されて前記スルーホールに挿入される第２のコネクタピンと、を含み、
前記第１、第２のコネクタピンは、その断面が略Ｃ形をした筒状の金属導体からなる中空構造を有し、その付け根近傍の中空部に樹脂が充填され、更に、その先端が先細テーバ状に形成されていることを特徴とする同軸ケーブル。
【請求項２】
前記第１のコネクタピンと第２のコネクタピンとは、互いに略平行に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の同軸ケーブル。
【請求項３】
内部導体の外周を、誘電体、外部導体、及び、外被の順に被い形成された同軸ケーブルを、複数のスルーホールが形成された配線基板に接続する同軸ケーブルと配線基板との接続構造において、
前記同軸ケーブルは、請求項１又は２に記載の同軸ケーブルで、
前記第１、第２のコネクタピンの外径を前記スルーホールの内径より僅かに大きくし、前記第１、第２のコネクタピンの前記スルーホールへの挿抜を可能としたことを特徴とする同軸ケーブルと配線基板との接続構造。
【請求項１】
内部導体の外周を、誘電体、外部導体、及び、外被の順に被い形成され、
複数のスルーホールが形成された配線基板に接続する接続部を備えた同軸ケーブルにおいて、
前記接続部は、前記内部導体に接続されて前記スルーホールに挿入される第１のコネクタピンと、前記外部導体に接続されて前記スルーホールに挿入される第２のコネクタピンと、を含み、
前記第１、第２のコネクタピンは、その断面が略Ｃ形をした筒状の金属導体からなる中空構造を有し、その付け根近傍の中空部に樹脂が充填され、更に、その先端が先細テーバ状に形成されていることを特徴とする同軸ケーブル。
【請求項２】
前記第１のコネクタピンと第２のコネクタピンとは、互いに略平行に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の同軸ケーブル。
【請求項３】
内部導体の外周を、誘電体、外部導体、及び、外被の順に被い形成された同軸ケーブルを、複数のスルーホールが形成された配線基板に接続する同軸ケーブルと配線基板との接続構造において、
前記同軸ケーブルは、請求項１又は２に記載の同軸ケーブルで、
前記第１、第２のコネクタピンの外径を前記スルーホールの内径より僅かに大きくし、前記第１、第２のコネクタピンの前記スルーホールへの挿抜を可能としたことを特徴とする同軸ケーブルと配線基板との接続構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２４４８９５（Ｐ２００６−２４４８９５Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６０４２０（Ｐ２００５−６０４２０）
【出願日】平成１７年３月４日（２００５．３．４）
【出願人】（０００１４５５３０）株式会社潤工社 (71)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月４日（２００５．３．４）
【出願人】（０００１４５５３０）株式会社潤工社 (71)
【Ｆターム（参考）】
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