(57)【要約】【課題】電子部品の接続に際して、コネクタの接続端子の損傷を防止する。【解決手段】回路要素と導体パターンとを有する第１の電子回路７と、この第１の電子回路７に接続され、少なくとも突出部が電気伝導性を有する第１の端子導体９とを有する第１の電子部品１と、第２の電子回路７と、前記第１の電子部品１の突出部に対応して凹んだ凹部に前記第１の端子導体１に接続される第２の端子導体１１とを有する第２の電子部品４とを有する電子機器であって、前記第２の電子部品４は、その凹部の入口近傍の位置であって、前記第２の端子導体１１に対して電気的に絶縁された第３の端子導体１２を有し、さらに、前記第１の端子導体９と前記第３の端子導体１２との接触を判断する第３の電子回路８を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路要素と、回路要素を接続する導体パターンとを有する第１の電子回路と、この第１の電子回路に接続され、少なくとも突出部が電気伝導性を有する第１の端子導体とを有する第１の電子部品と、第２の電子回路と、この第２の電子回路に接続され、前記第１の電子部品の突出部に対応して凹んだ凹部に前記第１の端子導体に接続される第２の端子導体とを有する第２の電子部品とを有する電子機器であって、
前記第２の電子部品は、その凹部の入口近傍の位置であって、前記第２の端子導体に対して電気的に絶縁された第３の端子導体を有し、
さらに、前記第１の端子導体と前記第３の端子導体との接触を判断する第３の電子回路を有することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記第１の端子導体はピン状をなし、前記第２の端子導体は前記第１の端子導体がなすピン状の形状に対応した窪み部を有し、
前記第３の端子導体は前記第２の端子導体の窪み部の端部周縁に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記第１の電子部品は、前記第１の電子回路と前記第１の端子導体とを備えた本体部と、
該本体部に着脱可能に接続され、前記第１の端子導体と第２の端子導体または第３の端子導体との導通を検出するための電源を備えた異常検出部とを有することを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項４】
前記異常検出部は、前記第３の電子回路の判断結果を表示する表示手段を有する請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
回路要素と、回路要素を接続する導体パターンとを有する第１の電子回路と、この第１の電子回路に接続され、少なくとも突出部が電気伝導性を有する第１の端子導体とを有する電子部品であって、
第２の電子回路と、この第２の電子回路に接続され、前記第１の電子部品の突出部に対応して凹んだ凹部に前記第１の端子導体に接続される第２の端子導体とを有する第２の電子部品の凹部の入口近傍の位置であって、前記第２の端子導体に対して電気的に絶縁された第３の端子導体が前記第１の端子導体に接触したか否かを判断する第３の電子回路をさらに有することを特徴とする電子部品。
【請求項６】
回路要素と、回路要素を接続する導体パターンとを有する第１の電子回路と、この第１の電子回路に接続され、少なくとも突出部が電気伝導性を有する第１の端子導体とを有する第１の電子部品と、第２の電子回路とこの第２の電子回路に接続され、前記第１の電子部品の突出部に対応して凹んだ凹部に前記第１の端子導体に接続される第２の端子導体とを有する第２の電子部品とを一体に結合する電子部品の製造方法であって、
前記第１の端子導体を前記第２の電子部品の凹部へ接近させる工程と、
前記第２の電子部品の凹部の入口近傍の位置に前記第２の端子導体に対して電気的に絶縁して設けられた第３の端子導体と前記第１の端子導体との接触の有無を判断する工程と、
を有する電子部品の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか一項に記載された電子機器の第１の電子部品と第２の電子部品とを互いに接続するに際し、第１の端子導体と第３の端子導体との導通の有無に基づいて、第１の端子導体と第２の端子導体の接続の良否を判定することを特徴とする電子部品の接続判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器、電子部品、電子部品の製造方法、および電子部品の接続判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子回路を内蔵するパッケージに外部との接続のためのコネクタを設けた電子部品が知られている。
この電子部品として、内部の電子回路に接続された端子導体が突出したオス型コネクタを備えたものがある。このオス型コネクタにあっては、突出した端子導体に対応した凹部に電極を備えたメス型コネクタとの結合に際し、連結に際して、位置のずれや力を加える方向の誤り等の原因により、前記端子導体を曲げて接続し、この連結に際して、あるいはその後の離脱に際して端子導体を破損することがある。
【０００３】
特許文献１には、雄端子の先端側の表面を所定の抵抗値Ｒを持った摺接面とし、基端側の表面を抵抗値がゼロの摺接面とする構成が開示されている。この構成によれば、雄端子が雌端子に完全に挿入されてこれらの間の抵抗値がゼロとなって同電位であるか、あるいは前記抵抗値Ｒによってプルダウンされるかによって、雄端子が完全に挿入されたか否かを判定している。
また特許文献２には、半導体チップの接続チェックに際してチェック回路を切り替えて使用する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０７８６３号公報
【特許文献２】特開昭６３−１５１８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された電子部品は、雄端子のほぼ全体が雌端子に挿入されて初めて導通がないこと、すなわち結合不良を判定するものであるから、結合不良による雄端子の曲げ、折れ等の損傷を未然に防止することができるものではない。
【０００６】
また特許文献２に開示された技術は、単にチェック回路による結合チェックの技術を開示するに過ぎず、結合操作の早い時期に結合不良を判断して端子等の損傷を未然に防止することができるものではない。
【０００７】
この発明は、電子部品のコネクタに設けられる端子導体の結合不良に起因する損傷を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様にかかる電子機器は、下記の特徴を有する。
回路要素と、回路要素を接続する導体パターンとを有する第１の電子回路と、この第１の電子回路に接続され、少なくとも突出部が電気伝導性を有する第１の端子導体とを有する第１の電子部品と、第２の電子回路とこの第２の電子回路に接続され、前記第１の電子部品の突出部に対応して凹んだ凹部に前記第１の端子導体に接続される第２の端子導体とを有する第２の電子部品とを有する電子機器であって、前記第２の電子部品は、その凹部の入口近傍の位置であって、前記第２の端子導体に対して電気的に絶縁された第３の端子導体を有し、さらに、前記第１の端子導体と前記第３の端子導体との接触を判断する第３の電子回路を有する。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第２の態様にかかる電子部品は、下記の特徴を有する。
回路要素と、回路要素を接続する導体パターンとを有する第１の電子回路と、この第１の電子回路に接続され、少なくとも突出部が電気伝導性を有する第１の端子導体とを有する電子部品であって、第２の電子回路とこの第２の電子回路に接続され、前記第１の電子部品の突出部に対応して凹んだ凹部に前記第１の端子導体に接続される第２の端子導体とを有する第２の電子部品の凹部の入口近傍の位置であって、前記第２の端子導体に対して電気的に絶縁された第３の端子導体が前記第１の端子導体に接触したか否かを判断する第３の電子回路をさらに有する。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の第３の態様にかかる電子部品の製造方法は、下記の特徴を有する。
回路要素と、回路要素を接続する導体パターンとを有する第１の電子回路と、この第１の電子回路に接続され、少なくとも突出部が電気伝導性を有する第１の端子導体とを有する第１の電子部品と、第２の電子回路とこの第２の電子回路に接続され、前記第１の電子部品の突出部に対応して凹んだ凹部に前記第１の端子導体に接続される第２の端子導体とを有する第２の電子部品とを一体に結合する電子部品の製造方法であって、前記第１の端子導体を前記第２の電子部品の凹部へ接近させる工程と、前記第２の電子部品の凹部の入口近傍の位置に前記第２の端子導体に対して電気的に絶縁された第３の端子導体と前記第１の端子導体との接触の有無を判断する工程とを有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、一の端子導体と他の端子導体との結合において、早期に結合不良を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の最少構成にかかる電子機器を示す第１実施形態の断面図である。
【図２】本発明の最少構成にかかる電子部品を示す第２実施形態の断面図である。
【図３】本発明の最少構成にかかる電子機器の製造方法を示す第３実施形態の工程図である。
【図４】本発明の第４実施形態の結合前の状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態の結合直後の状態を示す断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態に用いられる第３の端子導体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の最少構成にかかる電子機器の第１実施形態について図１を参照して説明する。
符号１は、回路要素や導体回路を一体に封止したパッケージ、あるいは回路基板等の第１の電子部品であって、この第１の電子部品１は、電子回路が内蔵された回路部２と、この回路部２に電気的に接続されていて、外部との電気的な接続を行うコネクタ部３とを有している。
前記第１の電子部品１は、第２の電子部品４に接続されて、全体として電子機器を構成する。この第２の電子部品４は、回路要素や導体回路を一体に封止したパッケージ、あるいは回路基板等の電子部品であって、電子回路が内蔵された回路部５と、前記コネクタ部３に着脱可能に連結されるコネクタ部６とを有している。
【００１４】
前記第１の電子部品１の回路部２には、第１の電子回路７と、第３の電子回路８とが設けられ、前記コネクタ部３には、前記第１の電子回路７、第３の電子回路８に接続された第１の端子導体９が外部に突出して設けられている。この第１の端子導体９の表面の少なくとも先端部は、導体により構成されている。前記第１の電子回路７は、例えば、前記第１の端子導体９から入力される信号によって所定の論理演算を行う回路であり、また、前記第３の電子回路８は、例えば、前記第１の端子導体９の電位（例えば接地されたか否か）を判定する電圧検出回路である。なお前記第３の電子回路８は、前記第１の電子回路７が搭載されたパッケージとは別体であって、外付けされる構成であっても良い。
【００１５】
前記第２の電子部品４の回路部５には、第２の電子回路１０が設けられている。前記コネクタ部６には、前記第１の端子導体９の突出形状に応じた凹状の窪みである第２の端子導体１１が設けられている。この第２の端子導体１１は、前記第１の端子導体９と電気的に接続される導体が、前記第１の端子導体９の導体部に対応して、内周面の少なくとも一部（例えば底面および底面近くの内周面）に設けられている。また前記第２の端子導体１１の先端部の周囲（凹部の先端の周縁部）には、第３の端子導体１２が設けられている。前記第２の電子回路１０は、例えば、前記第２の端子導体１１から入力された信号に基づいて論理演算を行う回路である。
【００１６】
以上のように構成された電子機器は、前記コネクタ部３を前記コネクタ部６に挿入することによって、第１の電子部品１と第２の電子部品４とが電気的および機械的に結合されて、相互に電気信号を授受することができる。
この結合操作にあっては、前記第１の端子導体９が前記第２の端子導体１１に接触するか、第３の端子導体１２に接触するかを第３の電子回路８が判定する。
【００１７】
例えば、第３の電子回路８から第１の端子導体９へ所定の電位を与え、また、第２の端子導体１１と第３の端子導体１２とを互いに電気的に絶縁するとともに第３の端子導体１２を接地（ＧＮＤに接続）して第１の端子導体９の電位を測定すれば良い。すなわち、第１の端子導体９が、正常に第２の端子導体１１に接触した場合、第２の端子導体１１が第１の端子導体９と同一の電位となる。一方、コネクタ部３とコネクタ部６との位置が相対的にずれていた場合には、第１の端子導体９が第３の端子導体１２と接触して接地され、その電位がゼロになる。なおコネクタ部３、６を嵌合させる際、わずかな位置ずれによって第１の端子導体９が第３の端子導体１２に一瞬接触しても、その後、第１の端子導体９が第２の端子導体１１に正常に挿入されて接続されれば、第１の端子導体９が第１の端子導体１１と同電位となることによって正常に接続が完了したと判断することもできる。
【００１８】
本発明の最少構成にかかる電子部品の第２実施形態について図２を参照して説明する。なお図２において、図１と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を簡略化する。
第１の電子部品１は、回路要素と、回路素子を接続する導体パターンとを有する回路部２と、この回路部２に接続されたコネクタ部３とを有する。
前記第１の電子部品１の回路部２には、第１の電子回路７と、第３の電子回路８とが設けられ、前記コネクタ部３には、前記第１の電子回路７、第３の電子回路８に接続された第１の端子導体９が外部に突出して設けられている。この第１の端子導体９の表面の少なくとも先端部は、導体により構成されている。前記第１の電子回路７は、例えば、前記第１の端子導体９から入力される信号によって所定の論理演算を行う回路であり、また、前記第３の電子回路８は、例えば、前記第１の端子導体９の電位（例えば接地されたか否か）を判定する電圧検出回路である。
【００１９】
前記第１の電子部品１は、例えば、図２に破線で示す第２の電子部品４に接続して使用される。この第２の電子部品４の回路部５には、第２の電子回路１０が設けられている。前記第２の電子部品４のコネクタ部６には、前記第１の端子導体９の突出形状に応じた凹状の窪みであるである第２の端子導体１１が設けられている。この第２の端子導体１１は、前記第１の端子導体９と電気的に接続される導体が、前記第１の端子導体９の導体に対応して、内周面の少なくとも一部（例えば底面および底面近くの内周面）に設けられている。また前記第２の端子導体１１の先端部の周囲（凹部の先端の周縁部）には、第３の端子導体１２が設けられている。前記第２の電子回路１０は、例えば、前記第２の端子導体１１から入力された信号に基づいて論理演算を行う回路である。
前記第３の電子回路８は、前記第１の端子導体９が前記第２の端子導体１１に接続されたか、第３の端子導体１２に接続されたかを判断する。
【００２０】
本発明の製造方法の最少構成にかかる第３実施形態について、図３を参照して説明する。なお、便宜上、図３に示す製造工程の説明において、図１で用いた参照符号を付記する。
この方法は、回路要素と、回路要素を接続する導体パターンとを有する第１の電子回路７と、この第１の電子回路７に接続され、少なくとも突出部が電気伝導性を有する第１の端子導体７とを有する第１の電子部品１と、第２の電子回路１０とこの第２の電子回路１０に接続され、前記第１の端子導体７に対応して凹んだ第２の端子導体１１とを有する第２の電子部品４とを一体に結合する方法で、下記の諸工程を有する。
前記第１の電子部品１の第１の端子導体９を前記第２の電子部品４の前記凹部状の第２の端子導体１１に接近させる工程。
前記第１の端子導体９を前記第２の電子部品４の凹部状の第２の端子導体１１の入口近傍の位置に前記第２の端子導体１１に対して電気的に絶縁して設けられた第３の端子導体１２と前記第１の端子導体９と接触の有無を判断する工程。
【００２１】
本発明の電子機器の第４実施形態について、図４〜図６を参照して説明する。なお、図中、図１〜図３と共通の構成要素については同一の符号を付し、説明を簡略化する。
図４は本発明のブロック構成を示す。パッケージ２０は、他のパッケージ４０と接続されるもので、オスタイプのコネクタ３０が実装されている。このコネクタ３０は、凸状の端子導体３１と、これを支持するコネクタ本体３２とを備え、他のパッケージ４０のメスタイプのコネクタ５０の凹状の端子導体５１に接続可能に構成されている。
【００２２】
前記端子導体３１は、前記コネクタ５０の端子導体５１に挿抜可能な剛性を有し、全体が金属により構成されている。なお前記端子導体３１は、必ずしも全体が金属で構成されていることが必須ではなく、コネクタ５０を構成する導体に対応して、少なくとも表面の一部が金属等の導体により構成されていれば良い。
【００２３】
前記コネクタ３０に接続される信号は、通常の運用で使用される論理回路２１から供給される論理信号と、コネクタ接続時の確認を行うために確認パッケージ６０から供給される検査信号とを切り替えるための切替機構２２を介して切替られる。切替機構２２は、切替信号が供給されるにより、接続先を通常運用時に使用する論理信号とパッケージ接続確認を行うための検査信号を切り替える。
【００２４】
前記パッケージ４０は、メスタイプのコネクタ５０を備え、このコネクタ５０は、前記コネクタ本体３２に対応する形状をなすコネクタ本体５２内に前記端子導体３１に対応する凹状をなす端子導体５１を設けた構造となっている。
前記端子導体５１は、前記コネクタ３０の端子導体３１に対応した凹状をなしている。前記端子導体５１の底部の内周にパッケージ４０内の回路（図示略）に接続された導体部５１ａを設け、その先端の開口の周縁に、前記導体部５１ａに対して絶縁された板状の導体部５１ｂを設けた構造となっている。前記導体部５１ｂは、パッケージ４０に設けられた回路のＧＮＤに接続されて接地（ゼロ電位）されている。
【００２５】
前記導体部５１ｂは、図６に示すように、端子導体５１の開口の周囲に設けられ、互いに電気的に接続されていて、ゼロ電位に維持されている。また前記導体部５１ｂは、端子導体５１の底部に設けられた導体部５１ａに対して電気的に絶縁されている。
【００２６】
前記パッケージ２０には、コネクタ２３を介して確認パッケージ６０が接続されている。この確認パッケージ６０は、前記コネクタ３０の接続状態をチェックする機能を持ち、前記切替機構２２を切替動作させるべく所定の電圧の電源を供給する電源６１と、前記切替機構２２に表示装置（例えば、ＬＥＤ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｎｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）６２を介して接続された電源６３とを有している。前記電源６１は、抵抗２４を介して接地されていて、所定の電位で切替機構２２に接続されている。
【００２７】
図４、図５を参照して、前記パッケージ２０とパッケージ４０とを組立てる手順とともに、前記パッケージ２０とパッケージ４０とから構成された電子機器の製造方法および電子部品の接続判定方法について説明する。
ＳＰ１  パッケージ２０とパッケージ４０とは、図４に示す分離状態にある。
ＳＰ２  ここで、パッケージ２０とパッケージ４０との組立てが正常に行われたかを確認するため、確認パッケージ６０の電源６１から切替機構２２へ確認信号を供給すると、切替機構２２がコネクタ３０の端子導体３１を論理回路２１から切り離して電源６３に接続する。すなわち、この切替操作によって、端子導体３１と表示装置６２とが電源６３に直列に接続される。
【００２８】
ＳＰ３  パッケージ２０と４０とを接続すべくコネクタ３０をコネクタ５０に挿入する。
ＳＰ４  ここで、コネクタ３０の挿入方向等に僅かなずれがあって、（図５の左から２番目の）端子導体３１がコネクタ５０の端子導体５１の（図５の左から２番目の）導体部５１ｂに接触すると、端子導体３１が導体部５１ｂを介してＧＮＤに接続され、この結果、電源６３から表示装置６２を経由してＧＮＤに至る直列回路が形成され、表示装置６２を構成するＬＥＤが点灯する。この点灯により、コネクタ３０とコネクタ５０との接続の異常を作業者に報知することができる。作業者は、この表示装置６２の表示により異常を認識し、コネクタ３０をコネクタ５０から抜いてコネクタの異常を確認する作業を行う。
【００２９】
全部の端子導体３１が端子導体５１に正常に挿入される、すなわち端子導体３１が端子導体５１の底部の導体部５１ａに正常に挿入されると、前記表示装置６２が通電されることがない。したがって、作業者は、表示装置６２が所定時間以上通電されないこと、すなわち消灯状態が継続することによって、パッケージ２０とパッケージ４０とが正常に接続されたと判定することできる。なお、さらに他の検出回路等を用いて、端子導体３１と導体部５１ａとの接触を積極的に検出するようにしても良い。
ＳＰ５  このパッケージ２０と４０との正常な接続により、パッケージ２０とパッケージ４０とから構成された電子機器の製造が完了する。さらに、前記パッケージ６０をパッケージ２０から取り外すことにより、前記切替機構２２への電源６１の供給が停止されると、切替機構２２は、前記論理回路２１を端子導体３１に接続する。この結果、パッケージ２０の論理回路２１が端子導体３１と端子導体５１を介してパッケージ４０に内蔵された論理回路等と接続される。すなわち、パッケージ２０とパッケージ４０との接続後、確認パッケージ６０を取り外すことにより、論理信号に切り替わるため、パッケージ２０と４０との接続確認後、パッケージ２０とパッケージ４０とを差し替えること無く、電子機器を運用することができる。
【００３０】
前記確認パッケージ６０は、パッケージ２０とパッケージ４０との接続作業に際して、前記パッケージ２０にコネクタ２３を介して一時的に取り付けられるが、パッケージ２０に内蔵されていて、必要に応じて動作して切替回路２２を操作する構成であっても良い。また、前記切替機構２２は、セレクタや、論理信号を接続する切替ボードまたは検査信号を接続する切替ボードを用途に応じて内蔵し、あるいは外付け接続することにより実現することができる。
【００３１】
この実施形態によれば、コネクタの挿入段階で挿入異常の検知を行い、コネクタ破損を防止する機構を設けることで、コネクタを有するパッケージの実装未経験者でも、パッケージの実装ができるようになる。
また、複数のコネクタを有するパッケージにおいては、コネクタ毎に切替機構の設定を行うことで、嵌合不良が発生したコネクタがいずれであるかを特定することも可能となる。
なお、表示装置には視覚的な表示を行うＬＥＤに限らず、音声表示を行うブザー等の発音装置を用いても良いのはもちろんである。
【００３２】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、電子機器、電子部品に適用されて、これらに設けられたコネクタの接続が正常かの判定に用いることができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  （第１の）電子部品
２  回路部
３  コネクタ部
４  （第２の）電子部品
５  回路部
６  コネクタ部
７  （第１の）電子回路
８  （第３の）電子回路
９  （第１の）端子導体
１０  （第２の）電子回路
１１  （第２の）端子導体
１２  （第３の）端子導体
２０  パッケージ
２１  論理回路
２２  切替機構
２３  コネクタ
２４  抵抗
３０  コネクタ
３１  端子導体
３２  コネクタ本体
４０  パッケージ
５０  コネクタ
５１  端子導体
５１ａ  導体部
５１ｂ  導体部
５２  コネクタ本体
６０  確認パッケージ
６１  電源
６２  表示装置
６３  電源  
【図１】
2019160695.tif 000003
【図２】
2019160695.tif 000004
【図３】
2019160695.tif 000005
【図４】
2019160695.tif 000006
【図５】
2019160695.tif 000007
【図６】
2019160695.tif 000008