(57)【要約】【課題】基板接続用ソケット装置において、コンタクト端子が耐久性に優れ、しかも、被検査物の接続部の端子数の増大に影響されることなく円滑に着脱できること。【解決手段】コネクタ３４における支持基板１６に保持される金属製の接続ピン５０の接点部５０ｃが、コネクタ３２におけるプローブピン用カートリッジに保持されるプローブピン４６ａｉの接点部に選択的に当接することにより、支持基板１０と支持基板１６とが電気的に接続されるもの。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のケーブル群を構成する各ケーブルの一端がそれぞれ接続される複数の第１のコネクタ部と、複数の金属製の接続ピンと、該第１のコネクタ部および該接続ピンを支持するとともに導体層を介して該接続ピンと該第１のコネクタ部とを電気的に接続する支持基板とを含んでなる雄型コネクタ部と、
前記雄型コネクタ部における前記接続ピンの接点部に選択的に当接し電気的接続を行なう複数のプローブピンを有するプローブピン用カートリッジと、第２のケーブル群を構成する各ケーブルの一端がそれぞれ接続される複数の第２のコネクタ部と、該プローブピン用カートリッジおよび第２のコネクタ部を支持するとともに導体層を介して該プローブピンと該第２のコネクタ部とを電気的に接続する支持基板とを含んでなる雌型コネクタ部と、
を具備して構成される基板接続用ソケット装置。
【請求項２】
前記雄型コネクタ部における接続ピンの一端が、前記支持基板に形成されるはんだスルーホールに配され、該接続ピンの他端に形成される接点部が該支持基板の一方の表面に露出することを特徴とする請求項１記載の基板接続用ソケット装置。
【請求項３】
前記プローブピン用カートリッジは、前記雌型コネクタ部における支持基板に対し着脱可能とされることを特徴とする請求項１記載の基板接続用ソケット装置。
【請求項４】
前記接続ピンおよび前記プローブピンは、それぞれ、縦横に設けられることを特徴とする請求項１記載の基板接続用ソケット装置。
【請求項５】
前記雄型コネクタ部の接続ピンの接点部と前記雌型コネクタ部のプローブピンとが電気的に接続される場合、該雄型コネクタ部の支持基板は、該接続ピンおよび該プローブピンが共通の軸線上にあるように雌型コネクタ部の支持基板に対し相対向することを特徴とする請求項１記載の基板接続用ソケット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンタクト端子を有する雄型コネクタ部および雌型コネクタ部を備える基板接続用ソケット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続的に搬送される各被検査物を検査する検査ラインにおいては、一般に、検査装置と各被検査物との間が接続ケーブルおよび中継コネクタにより電気的に接続される場合がある。そのような中継コネクタは、例えば、特許文献１にも示されるように、一端が被検査物に接続される雄型コネクタ部と、一端が検査装置に接続される雌型コネクタ部とを含んで構成されている。雌型コネクタ部に対し着脱可能とされる雄型コネクタ部は、例えば、各被検査物ごとに設けられ移動可能とされ、また、各雄型コネクタ部に共通とされる雌型コネクタ部は、検査装置に対し固定されている。
【０００３】
雄型コネクタ部および雌型コネクタ部におけるコンタクト端子は、例えば、所謂、Ｄ−ｓｕｂコネクタにおいても採用されているようなコンタクトピンとされる場合がある。コンタクトピンの数量は、被検査物の接続部の端子の数に応じて異なり、例えば、被検査物が液晶表示パネルの場合、コンタクトピンの数量が比較的多くなる場合がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３３５２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のようなコンタクトピンを備える中継コネクタが使用される場合、検査ラインにおける被検査物の数量が増大するにつれて、各雄型コネクタ部が雌型コネクタ部に対し繰り返し行なう着脱の頻度も増大することとなる。これにより、雌型コネクタ部のコンタクト端子が早期に摩耗し、雌型コネクタ部を頻繁に交換しなければならないという問題を伴う。また、コンタクトピンの場合、被検査物の接続部の端子数が増えるに従い、雌型コネクタ部の雌型コネクタ部に対する挿抜を迅速に行うことが困難となる虞がある。
【０００６】
以上の問題点を考慮し、本発明は、コンタクト端子を有する雄型コネクタ部および雌型コネクタ部を備える基板接続用ソケット装置であって、コンタクト端子が耐久性に優れ、しかも、被検査物の接続部の端子数の増大に影響されることなく円滑に着脱できる基板接続用ソケット装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明に係る基板接続用ソケット装置は、第１のケーブル群を構成する各ケーブルの一端がそれぞれ接続される複数の第１のコネクタ部と、複数の金属製の接続ピンと、第１のコネクタ部および接続ピンを支持するとともに導体層を介して接続ピンと第１のコネクタ部とを電気的に接続する支持基板とを含んでなる雄型コネクタ部と、雄型コネクタ部における接続ピンの接点部に選択的に当接し電気的接続を行なう複数のプローブピンを有するプローブピン用カートリッジと、第２のケーブル群を構成する各ケーブルの一端がそれぞれ接続される複数の第２のコネクタ部と、プローブピン用カートリッジおよび第２のコネクタ部を支持するとともに導体層を介してプローブピンと第２のコネクタ部とを電気的に接続する支持基板とを含んでなる雌型コネクタ部と、を備えて構成される。
【発明の効果】
【０００８】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る基板接続用ソケット装置によれば、雌型コネクタ部が、雄型コネクタ部における金属製の接続ピンの接点部に選択的に当接し電気的接続を行なう複数のプローブピンを有するプローブピン用カートリッジを備えることにより、その接点部相互間に生じる摩擦力が少ないのでコンタクト端子が耐久性に優れ、しかも、被検査物の接続部の端子数の増大に影響されることなく円滑に着脱できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図３は、本発明に係る基板接続用ソケット装置の一例を有し液晶表示パネルの検査を行なう検査ステーションの接続部の全体構成を概略的に示す。
【００１０】
検査ステーションＩＳは、被検査物としての複数の液晶表示パネル２６を搭載し順次搬送する搬送装置ＣＡに対向して配されている。各液晶表示パネル２６は、後述する基板接続用ソケット装置における一部を構成するコネクタ３４のコネクタ２２Ｂｉ（ｉ＝１〜６）、およびケーブルとしてのフラットケーブル（ＦＦＣ）２４Ｂｉ（ｉ＝１〜６）を介して電気的に接続されている。なお、ケーブルは、フラットケーブル（ＦＦＣ）２４Ｂｉおよび後述するフラットケーブル６Ａｉ（ＦＦＣ）に限定されるものではなく、例えば、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）等の可撓性の導体を有するケーブルであってもよい。
【００１１】
また、検査ステーションＩＳには、各液晶表示パネル２６の電気的特性を検査する検査装置２が備えられている。検査装置２は、搬送装置ＣＡが一旦、所定期間、停止状態とされ、基板接続用ソケット装置を介して選択的に液晶表示パネル２６に電気的に接続される場合、検査信号を液晶表示パネル２６に供給し検査を行なうものとされる。検査装置２は、両端にそれぞれコネクタ８Ａｉおよび４Ａｉ（ｉ＝１〜６）を有するフラットケーブル６Ａｉ（ＦＦＣ）（ｉ＝１〜６）を介して基板接続用ソケット装置における一部を構成するコネクタ３２に電気的に接続されている。コネクタ４Ａｉは、検査装置２の信号入出力部に接続されている。
【００１２】
基板接続用ソケット装置は、図１１に示されるように、検査ステーションＩＳに配される雌型コネクタ部としてのコネクタ３２と、各液晶表示パネル２６とともに搬送される雄型コネクタ部としてのコネクタ３４とを含んで構成されている。
【００１３】
コネクタ３４は、図７、図８および図１１に示されるように、後述するケーブルコネクタ部２０Ｂｉ（ｉ＝１〜６）およびプラグ部１８を支持する支持基板１６と、上述のコネクタ２２Ｂｉが選択的に接続され、支持基板１６の導電層に対し検査信号の授受を行なうケーブルコネクタ部２０Ｂｉと、支持基板１６の表面に接着される調整用プレート５２およびプラグ部１８とを含んで構成されている。
【００１４】
支持基板１６における一方の表面には、プラグ部１８、および、複数個のコネクタ２２Ｂｉが配されている。支持基板１６は、相対向する面にそれぞれ回路パターンを有する多層基板とされ、プラグ部１８が配置され細長く形成されるプラグ配置部１６Ａと、プラグ配置部１６Ａの端部に連なるコネクタ配置部１６Ｂとから構成されている。
【００１５】
コネクタ配置部１６Ｂは、プラグ配置部１６Ａの端部から拡大するように広がって略正方形に形成されている。
【００１６】
プラグ配置部１６Ａは、後述するコネクタ３２と接続されるとき、コネクタ３２の溝１４Ｇに係合される係合部として形成されている。また、プラグ配置部１６Ａには、図７に示されるように、後述するソケット本体１４における各位置決めピン１４Ｐａ，１４Ｐｂが挿入される孔１６ａ，１６ｂが形成されている。
【００１７】
プラグ配置部１６Ａは、図２に示されるように、プラグ部１８の真下の位置に、調整用プレート５２を介して各接続ピン５０が圧入されるはんだスルーホールを複数個有している。そのはんだスルーホールは、例えば、接続ピン５０の数量に応じて３４０〜１５００個程度、図１０に示されるように、縦横に形成され、上述の回路パターンに電気的に接続されている。そのはんだスルーホールは、例えば、信号用のスルーホール１６Ｓが、隣接するグランドライン用のスルーホール１６Ｇの相互間に配置される構成であってもよい。
【００１８】
また、図７に示されるように、コネクタ配置部１６Ｂにおいては、互いに平行に配される各コネクタ２２Ｂｉの端子部に対応してその端子部が半田付固定されるはんだスルーホール（不図示）が所定の間隔で形成されている。
【００１９】
接続ピン５０は、例えば、りん青銅で作られ、後述するプローブピンカートリッジに対向する先端に円柱状の接点部５０ｃを有している。また、接続ピン５０においてその接点部５０ｃに対向する他方の端部は、支持基板１６の表面から約０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度突出している。
【００２０】
調整用プレート５２は、例えば、ガラスエポキシ樹脂材料で作られ、図２に拡大して示されるように、上述の接続ピン５０に対応して透孔５２ａを有している。調整用プレート５２の一方の表面は、例えば、プラグ部１８の端面に接着されている。また、調整用プレート５２の他方の表面は、支持基板１６に接着されている。透孔５２ａには、接続ピン５０の他端が挿入されている。調整用プレート５２は、接続ピン５０の他端の突出量を所定の値とすべく、支持基板１６の厚みのばらつきを吸収する役目を果たすものとされる。
【００２１】
プラグ部１８は、調整用プレート５２を介して支持基板１６に接着されている。プラグ部１８は、その中央部にソケット本体１４の開口部１４ｇに挿入される凸部を有している。その凸部の周囲には、支持基板１６に対する相対位置を位置決めする複数の位置決めピン１８Ｐが設けられている。位置決めピン１８Ｐは、共通の円周上に４箇所、設けられている。各位置決めピン１８Ｐは、図４および図１２に示されるように、コネクタ３２のソケット本体１４における各孔１４Ｈに係合される。
【００２２】
プラグ部１８における凸部に対向する上面部には、図７に示されるように、後述するコネクタ３２のラッチ部の先端部が選択的に係合される被係合部としての凹部１８ｋが相対向して形成されている。
【００２３】
コネクタ３２は、図４および図５に示されるように、後述するケーブルコネクタ部１２Ａｉ（ｉ＝１〜６）およびソケット本体１４を支持する支持基板１０と、上述のコネクタ８Ａｉが選択的に接続され、支持基板１０の導電層に対し検査信号の授受を行なうケーブルコネクタ部１２Ａｉと、後述するプローブピンカートリッジを内蔵するソケット本体１４とを含んで構成されている。
【００２４】
支持基板１０における一方の表面には、図５に示されるように、複数のケーブルコネクタ部１２Ａｉが配されており、その他方の表面には、ソケット本体１４が配されている。
【００２５】
支持基板１０は、その一方の表面に、後述するプローブピンの配列に対応してコンタクトパッドを有するとともにそのコンタクトパッドとケーブルコネクタ部１２Ａｉの各端子部とを電気的に相互に接続する回路パターンを有している。また、互いに略平行に配される複数のケーブルコネクタ部１２Ａｉの各端子部に対応して複数のはんだスルーホールが、図４において支持基板１０における左側に形成されている。そのはんだスルーホール群に隣接した位置には、上述の支持基板１６の孔１６ｂに係合される係合ピン１０Ｐが２箇所に設けられている。
【００２６】
図４において、ソケット本体１４における右側に配されるソケット本体１４は、ビスＢｓがソケット本体１４および支持基板１０の孔に挿入された後ナットＮｕで締結されることにより、固定されている。ソケット本体１４の上面における４箇所には、それぞれ、上述のコネクタ３４のプラグ部１８の位置決めピン１８Ｐが係合される孔１４Ｈが共通の円周上に４箇所に均等に設けられている。また、その上面の中央部には、図６に示されるように、後述する収容部１４Ｂに連通する開口部１４ｇが形成されている。上述の支持基板１６のプラグ配置部１６Ａが選択的に係合される溝１４Ｇは、図４に示されるように、ケーブルコネクタ部１２Ａｉに向かって開口部１４ｇを横切るようにソケット本体１４に形成されている。溝１４Ｇの底部には、一対の位置決めピン１４Ｐａ，１４Ｐｂがそれぞれ、相対向して設けられている。
【００２７】
開口部１４ｇの周囲には、コネクタ３４に対してコネクタ３２を選択的に保持する一対のラッチ部材１４Ｌａ，１４Ｌｂが相対向して設けられている。ラッチ部材１４Ｌａ，１４Ｌｂの基端部は、支持軸１４ｓを介して回動可能にソケット本体１４の上面に支持されている。ラッチ部材１４Ｌａ，１４Ｌｂは、それぞれ、上述のプラグ部１８の凹部１８ｋに選択的に係合される爪部を有している。
【００２８】
ソケット本体１４における開口部１４ｇの下方の位置には、プローブピン用カートリッジを収容する収容部１４Ｂが内部に形成されている。
【００２９】
そのプローブピン用カートリッジは、接続ピン５０の接点部５０ｃを位置決めする位置決め部材４８に対向して配される基板４０と、基板４０の外形と同一の外形を有し、基板４０の下方に重ねられる基板４２と、基板４０と基板４２とによりその相互間に保持され、上述の各接続ピン５０に対向してそれぞれ配される複数のプローブピン４６ａｉ（ｉ＝１〜ｎ，ｎは正の整数）と、を主な要素として含んで構成されている。
【００３０】
位置決め部材４８は、接続ピン５０の接点部５０ｃが挿入される複数の孔を有している。位置決め部材４８は、その取付用の孔に後述する小ネジ４４が挿入されて基板４０および４２を介してソケット本体１４の雌ねじ孔にねじ込まれることにより、ソケット本体１４に固定されている。
【００３１】
プローブピン４６ａｉは、円弧状の先端を有し、支持基板１０のコンタクトパッドに電気的に接続される接点部と、複数の微細な突起を先端の円周方向に沿って有し接続ピン５０の接点部５０ｃに電気的に接続される接点部と、各接点部の基端部を移動可能に収容するスリーブ部と、スリーブ部内における各接点部の基端部相互間に配され各接点部の基端部を互いに離隔する方向に付勢するコイルスプリング（不図示）とを含んで構成されている。プローブピン４６ａｉは、例えば、全長（プローブ長）５．７ｍｍを有し、接続ピン５０の配列に対応して配列されている。
【００３２】
略十字状の基板４０は、その中央部に各プローブピン４６ａｉの一方の接点部が貫通する孔が複数個形成されてなる透孔群を有している。基板４０の各辺には、プローブピン用カートリッジをソケット本体１４に固定するための固定用の小ネジ４４が貫通する孔が形成されている。略十字状の基板４２は、その中央部に各プローブピン４６ａｉの他方の接点部が露出する孔が複数個形成されてなる透孔群を有している。基板４２の各辺には、小ネジ４４が貫通する孔が形成されている。
【００３３】
プローブピン用カートリッジは、小ネジ４４が取り外されることにより、容易にソケット本体１４から取り外し可能とされ、また、各プローブピン４６ａｉの交換も可能とされる。
【００３４】
斯かる構成において、液晶表示パネル２６とともに搬送されて所定位置に停止されたコネクタ３４が、図１１に示されるように、その接続ピン５０がコネクタ３２のソケット本体１４に対向するように配置された後、さらに互いに近接される。これにより、図２に拡大されて示されるように、各接続ピン５０の接点部５０ｃが、コネクタ３２の位置決め部材４８の孔に挿入されるとともに、プラグ部１８の位置決めピン１８Ｐがソケット本体１４の孔１４Ｈに係合されることにより、コネクタ３４がコネクタ３２に対して位置決めされる。
【００３５】
次に、コネクタ３４がさらにコネクタ３２に対して近接されることにより、図１に拡大され示されるように、各接続ピン５０の接点部５０ｃがプローブピン４６ａｉの一方の接点部に当接される。これにより、各接続ピン５０とプローブピン４６ａｉとが電気的に接続されることとなる。その際、ラッチ部材１４Ｌａおよび１４Ｌｂの爪部がプラグ部１８の凹部１８ｋに係合されることにより、コネクタ３４がコネクタ３２に対して保持されることとなる。また、支持基板１６は、各接続ピン５０および各プローブピン４６ａｉが共通の軸線上にあるように支持基板１０に対し相対向し、かつ、互いに略平行となるように配されることとなる。
【００３６】
そして、検査装置２は、コネクタ３４およびコネクタ３２を介して検査信号を液晶表示パネル２６に供給し検査を行なうこととなる。
【００３７】
一方、コネクタ３４をコネクタ３２に対して取り外す場合、ラッチ部材１４Ｌａおよび１４Ｌｂの爪部がプラグ部１８の凹部１８ｋに対し非係合状態とされ、互いに引き離されることにより、コネクタ３４がコネクタ３２に対して取り外されることとなる。
【００３８】
従って、繰り返し使用における耐久性に関し優れた接続ピン５０の接点部５０ｃとプローブピン４６ａｉの接点部とを選択的に接触させることにより電気的接続を行なうのでコネクタ３４およびコネクタ３２の寿命を延すことができ、しかも、プローブピン４６ａｉにおける尖頭状の接点部を接続ピン５０の接点部５０ｃの平坦な面に接触させる構成なのでプローブピン４６ａｉの数量が増大した場合であっても相互の摩擦力に影響されることなくコネクタ３４およびコネクタ３２の着脱を比較的容易にかつ円滑に行なうことが可能となる。
【００３９】
なお、上述の例においては、プローブピン４６ａｉの全長（プローブ長）が５．７ｍｍ
に設定されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、４．８ｍｍに設定されてもよい。また、プローブピン４６ａｉの形状寸法は、所望される検査信号の周波数および電流容量に応じて適宜変更されてもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る基板接続用ソケット装置の一例の要部を拡大して示す部分断面図である。
【図２】図１に示される例における動作説明に供される部分断面図である。
【図３】本発明に係る基板接続用ソケット装置の一例が適用された検査ステーションの接続部の全体構成を概略的に示す構成図である。
【図４】本発明に係る基板接続用ソケット装置の一例における雌型コネクタ部を示す平面図である。
【図５】図４に示される例における側面図である。
【図６】図４に示される例における部分断面図である。
【図７】本発明に係る基板接続用ソケット装置の一例における雄型コネクタ部を示す平面図である。
【図８】図７に示される例における側面図である。
【図９】図８に示される例における一部を拡大して示す部分断面図である。
【図１０】図７に示される例における支持基板の複数のスルーホールの配列を示す平面図である。
【図１１】図３に示される例における動作説明に供される図である。
【図１２】本発明に係る基板接続用ソケット装置の一例における雄型コネクタ部と雌型コネクタ部とが接続された状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０、１６    支持基板
１４    ソケット本体
１８    プラグ部
３２    コネクタ
３４    コネクタ
４６ａｉ    プローブピン
５０    接続ピン
【図１】
2007294145.tif 000003
【図２】
2007294145.tif 000004
【図３】
2007294145.tif 000005
【図４】
2007294145.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2007294145.tif 000009
【図８】
2007294145.tif 000010
【図９】
2007294145.tif 000011
【図１０】
2007294145.tif 000012
【図１１】
2007294145.tif 000013
【図１２】
2007294145.tif 000014