CN103000274B - 带屏蔽扁平电缆、电缆束及柔性扁平电缆制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于，提供可在有限的配线空间简单地折弯来进行配线，并可维持折弯的形状的带屏蔽扁平电缆及使用该电缆的电缆束。作为解决本发明课题的方法为如下的带屏蔽扁平电缆(10)，其具有：并列配置的多条电线(11)；沿着电线(11)的并列方向以穿过多条电线(11)间的方式织入的由聚氨酯弹性纤维所构成的纤维部件(12)；将织入了上述纤维部件(12)的多条电线(11)的整周，用单面具有粘接层(13)的导电部件(14)以粘接层(13)与纤维部件(12)相接的方式进行被覆而形成的屏蔽层(16)。

Description

带屏蔽扁平电缆、电缆束及柔性扁平电缆制造方法

技术领域

本发明涉及在便携信息终端或便携通信终端等近年来要求更加小型、薄型化的小型电子设备内的有限配线空间进行配线的带屏蔽扁平电缆以及使用该电缆的电缆束。

背景技术

在便携信息终端或便携通信终端等小型电子设备中，在将用于进行小型电子设备的操作等的主体部与液晶显示器等显示部连接的连接部等进行配线的信号传输用配线材料，以往经常使用具有较好挠性并且可以在扁平状薄型化的小型电子设备的内部配置的柔性印刷电路板(FlexiblePrintedCircuit；FPC)或柔性扁平电缆(FlexibleFlatCable；FFC)等。

另一方面，作为配线材料，有扁平电缆，所述扁平电缆是将多条经细径化的电线(例如，同轴电缆)排列为扁平状，以相对于该扁平状排列的多条电线的长度方向大体垂直地穿过多条电线间的方式织入聚酯制的纤维部件(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-101934号公报

发明内容

发明要解决的课题

另一方面，最近的小型电子设备急切要求更小型化、薄型化，在这些小型电子设备的内部将配线材料进行配线时，配线空间目前为止有受到以上限制的倾向。例如，随着小型电子设备的小型化、薄型化，配线空间的规定地方有配线空间的宽度、配线形状不一样等的限制。因此，作为配线材料，强烈要求可在这样有限的配线空间进行配线的扁平电缆。

在这样有限的配线空间将由扁平电缆构成的配线材料进行配线时，将扁平电缆折弯进行配线的情况很多。但是，要在这样有限的配线空间折弯FPC进行配线时，有时不能完全承受折弯时的应力而发生FPC自身破裂等问题。另外，在FFC的情况下，不能保持折弯的形状，因此需要用于保持折弯的形状的部件(例如，丙酮带(アセトンテ一プ)等)，产生以下问题：唯有折弯部分的厚度增加，或者将FFC进行配线时的操作工序增加等。进而，专利文献1记载的扁平电缆的结构中，有必要选定柔软且可溶于溶剂的纬纱，成为能够如上述那样的在有限的配线空间进行配线的结构中设计上的制约事项。

另外，使用了由同轴电缆构成的电线的扁平电缆折弯进行配线时，弹性强，与FFC同样地不能维持折弯的形状，在要返回原来形状的斥力下折弯的地方浮起，因此有必要通过用于保持折弯形状的部件进行固定，产生以下问题：唯有扁平电缆的厚度增加，或者将扁平电缆进行配线时的操作工序增加等。

进而，在要求以无用辐射为主要原因的电磁干扰(Electro-MagneticInterference；EMI)对策的小型电子设备中，作为配线材料使用形成了屏蔽层的FPC或FFC。但是，形成屏蔽层时，仅该部分厚度增加、扁平电缆自身变硬而更难以折弯。另外，屏蔽层变薄时EMI对策不充分。

因此，本发明的目的在于，提供可在有限的配线空间简单地折弯来进行配线，并可维持折弯形状的带屏蔽扁平电缆及使用该电缆的电缆束。

解决课题的方法

为了达成该目的而发明的本发明，提供一种带屏蔽扁平电缆，其具有：并列配置的多条电线；沿着上述电线的并列方向以穿过上述多条电线间的方式织入的由聚氨酯弹性纤维所构成的纤维部件；将织入了上述纤维部件的上述多条电线的整周，用单面具有粘接层的导电部件以上述粘接层与上述纤维部件相接的方式进行被覆而形成的屏蔽层。

优选上述纤维部件在被织入到上述电线间的状态下进行伸长。

优选上述纤维部件由单丝构成。

优选上述纤维部件的初始模量为5cN/dtex以上30cN/dtex以下。

优选上述屏蔽层与上述纤维部件通过热熔融接合来粘接。

优选上述电线的内部导体由伸长率为10％以上、抗拉强度为160MPa以上400MPa以下、电导率为95％以上的软质铜线构成。

优选上述导电部件包含：聚对苯二甲酸乙二醇酯带；在上述聚对苯二甲酸乙二醇酯带的单面形成的金属箔层；在上述金属箔层的表面形成的导电性的粘接层。

优选上述电线的最外层由氟树脂构成，上述电线的外径为0.28mm以下，配线间距为0.30mm以下。

另外，本发明提供一种电缆束，其具有：上述带屏蔽扁平电缆；连接于上述带屏蔽扁平电缆的末端部分的连接器。

发明效果

根据本发明，可提供：可在有限的配线空间简单地折弯来进行配线，并可维持折弯的形状的带屏蔽扁平电缆及使用该电缆的电缆束。

附图说明

图1为表示本发明的一实施方式的带屏蔽扁平电缆的立体图。

图2为表示扁平电缆主体的平面图。

图3为表示导电部件的一例的剖面图。

图4为表示使用图1的带屏蔽扁平电缆的电缆束的平面图。

符号说明

10带屏蔽扁平电缆

11电线

12纤维部件

13粘接层

14导电部件

15端部

16屏蔽层

17内部导体

18绝缘体

19扁平电缆主体

20PET带

21金属箔层

22连接器

100电缆束

具体实施方式

以下，根据附图来说明本发明的优选实施方式。

图1为表示本实施方式的带屏蔽扁平电缆的立体图。

如图1所示，本实施方式的带屏蔽扁平电缆10具有：并列配置的多条电线11；沿着电线11的并列方向(相对于电线11的长度方向大体垂直的方向)以穿过多条电线11间的方式织入的由聚氨酯弹性纤维所构成的纤维部件12；将织入了纤维部件12的多条电线11的整周，通过单面具有粘接层13的导电部件14以粘接层13与纤维部件12相接的方式进行被覆而形成的屏蔽层16。

电线11由绝缘电线构成，所述绝缘电线至少具有内部导体17和在内部导体17的外周设置的绝缘体18。内部导体17优选由伸长率为10％以上、抗拉强度为160MPa以上400MPa以下、电导率为95％以上的软质铜线构成。通过这样使用伸长率高、抗拉强度低的柔软软质铜线，在折弯带屏蔽扁平电缆10时容易维持折弯的形状，因此将带屏蔽扁平电缆10以适合配线空间的形状进行配线是有效的。绝缘体18优选使用四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)等氟树脂来形成。通过这样使用耐热性、耐电压、耐弯曲特性等优异的氟树脂，可制成0.03mm以上0.07mm以下厚度的薄的绝缘体18，其结果是可有效地使得带屏蔽扁平电缆10的厚度变薄。

另外，电线11可以是同轴电缆，所述同轴电缆具有：在绝缘体18的外周将多条金属导体横缠绕或纵缠绕成螺旋状而形成的外部导体；设置于该外部导体外周的护套。此时，外部导体使用包含软铜线等金属线(包含表面进行了镀敷处理的金属线)的导体(单线或股线)来形成。另外，护套使用如前述那样的氟树脂来形成。这样电线11的最外层优选由耐热性、耐电压、耐弯曲特性、耐化学性、化学稳定性优异的氟树脂构成。

关于电线11的外径，考虑到在近年来要求更小型、薄型化的小型电子设备内的有限的配线空间进行配线，优选为0.28mm以下。

另外，形成扁平电缆主体19时，不仅电线11，而且可以在电线11的并列方向的最外侧(一侧或两侧)与导体17并列地设置金属线作为加蔽线。

如图2所示，关于纤维部件12，在多条电线11间由长度方向的一端直至另一端(图示由左侧至右侧)由宽度方向的一侧向另一侧(图示由下侧至上侧)以Z形进行往复，并且将多条电线11在长度方向固定为扁平状的方式进行织入。以下，将织入了纤维部件12的多条电线11称为扁平电缆主体19。

此时，关于纤维部件12，优选在扁平电缆主体19的宽度方向(电线11的并列方向)的中央部，以将一条电线11作为1单元而穿过的方式进行织入。另外，所谓扁平电缆主体19的宽度方向的中央部，不限于扁平电缆主体19的中心轴上，也包含中心轴附近。

通过形成这样的构成，扁平电缆主体19的全部的电线11受到纤维部件12束缚，多条电线11相互靠在一起，从而以均匀的配线间距进行配置，可使扁平电缆主体19的宽度变小。

纤维部件12在扁平电缆主体19的全长被织入，为了容易安装用于与设备侧连接的连接器，而除去扁平电缆主体19的长度方向的两端部的纤维部件12。另外，纤维部件12可仅通过拉伸其顶端部而与电线11分离。因此，可不进行将纤维部件12溶解于溶剂等的操作来将其除去，不花费功夫即可进行连接器的安装等。

该扁平电缆主体19通过并列配置多条电线11，以穿过多条电线11间的方式织入纤维构件12来制造，作为纤维部件12，使用聚氨酯弹性纤维(例如，旭化成纤维株式会社制的ROICA(注册商标))，这点是特征之一。

该聚氨酯弹性纤维的伸长率为500％以上900％以下，300％伸长时的伸长恢复率为90％以上，用于300％伸长的初始模量为5cN/dtex以上30cN/dtex以下，优选伸长率非常高且初始模量低的纤维。另外，从提高带屏蔽扁平电缆10自身的强度、小型薄型化的观点出发，纤维部件12优选由单丝构成。

另外，300％伸长时的伸长恢复率按照JISL1096的测定方法来获得。另外，用于300％伸长的初始模量通过使用拉伸试验机，在温度20℃、湿度65％的条件下，以50cm/分钟的速度伸长试料长5cm的试验丝时的300％模量来获得。

通过在这样的纤维部件12中使用具有上述那样特性的聚氨酯弹性纤维，在电线11间织入纤维部件12时，可以使用纤度非常细(例如，17～45dtex左右)的纤维，在使该纤维伸长(例如，伸长至200％以上400％以下)的状态下(此时的纤维部件12的外径为0.04mm以下程度)以穿过多条电线11间的方式织入。另外，在电线11间织入纤维部件12后，纤维的伸长恢复(还原)时的力(伸长恢复力)起作用，使多条电线11相互靠在一起。此时，即使电线11的外径小，也会因为伸长恢复力，从而可在不向电线11施加产生小弯曲等的压力的情况下使电线11彼此相互靠在一起。由此，可在不向电线11施加压力的情况下缩短相邻的电线11间的距离(排列间距)，并可使带屏蔽扁平电缆10的宽度比以往小。因此，可不使电线11发生起伏、断线而织入纤维部件12。在电线11间织入纤维部件12时的纤维部件12的伸长小于200％时，纤维部件12紧固电线11的力变弱，配线间距不能充分窄。另外，纤维部件12的伸长大于400％时，纤维部件12紧固电线11的力变强，电线11容易发生起伏、断线。

另外，通过将上述的聚氨酯弹性纤维用于纤维部件12，从而织入纤维部件12后仅通过纤维部件12的收缩而多条电线11彼此被束缚从而没有发生电缆自身的截面形状自然地形成圆形的情况，可以在不从外部施加用于使电缆弯曲等的力的状态下将电缆自身的形状保持为扁平状。

进而，由聚氨酯弹性纤维构成的纤维部件12在被织入后也可在向电线11的并列方向织入的状态下伸长，因此可赋予使扁平电缆主体19在其宽度方向伸缩的功能。由此，可使带屏蔽扁平电缆10适合宽度、配线形状不一样的配线空间而折弯，可将带屏蔽扁平电缆10适当变形为适合有限的配线空间的形状来进行配线。另外，关于带屏蔽扁平电缆10，可折弯仅长度方向的期望部分、或者长度方向的全部。另外，也可将带屏蔽扁平电缆10的期望部分折弯为期望的角度(例如，大于0°且为180°以下)。这些变形不仅可在带屏蔽扁平电缆10的一个地方进行还可在多个地方进行，另外，也可在一个地方同时进行折弯等的变形。

另外，关于带屏蔽扁平电缆10，通过在纤维部件12中使用伸长率为500％以上900％以下、300％伸长时的伸长恢复率为90％以上的聚氨酯弹性纤维，可以伸长至200％以上400％以下而将外径为0.04mm以下程度非常细的状态的纤维部件12织入，另外，织入纤维部件12后还具有伸长余地，因此即使有屏蔽层16，带屏蔽扁平电缆10自身的厚度也会薄而且容易进行折弯，另外通过纤维部件12优异的伸缩性，即使不使用固定部件(不增加操作工序)也可保持折弯的形状(参照图4)。伸长率小于500％时，在将伸长后的纤维部件12织入电线11间时、扁平电缆的使用时，纤维部件12有可能会断线。另外，伸长率大于900％时，有可能会伸长、不能靠在一起。

另外，用于使纤维部件12进行300％伸长的初始模量低至5cN/dtex以上30cN/dtex以下，由此可在织入纤维部件12时不对电线11施加负荷来进行织入。

初始模量小于5cN/dtex时，织入纤维部件12时紧固电线11的力变弱，不能制造整齐形状的扁平电缆主体19，织入纤维部件12后有必要另外设置用于将纤维部件12的形状整理整齐的工序，导致制造成本上升。另外，紧固电线11的力弱时，电线11的配线间距容易变宽，因此难以窄间距化。

另外，初始模量超过30cN/dtex时，织入纤维部件12时紧固电线11的力变强，或者织入纤维部件12时电线11以起伏的方式变形或断线，有可能导致电线11的电气特性降低。

由这样的理由出发，优选用于将纤维部件12进行300％伸长的初始模量低至5cN/dtex以上30cN/dtex以下。

另外，关于由聚氨酯弹性纤维构成的纤维部件12，由于其摩擦系数大而且在伸长至200％以上400％以下的状态下在多条电线11间织入，因此可用纤维部件12牢固束缚电线11，折弯带屏蔽扁平电缆10时难以引起由电线11滑动造成的位置偏差。因此，电线11的配线间距稳定，弯曲带屏蔽扁平电缆10时多条电线11彼此的位置偏差少，因此电气特性也稳定。

如图3所示，导电部件14例如包含：厚度为5μm以上10μm以下的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)带20；在PET带20的单面形成的厚度为5μm以上10μm以下的金属箔层21；在金属箔层21的表面形成的5μm以上15μm以下的导电性的粘接层13。金属箔层21由银、铝等屏蔽性优异的材质形成。粘接层13为热熔型，例如通过加热至110℃以上而与纤维部件12进行热熔融接合。总之，由导电部件14构成的屏蔽层16与纤维部件12通过热熔融接合来粘接。同样地导电部件14的紧挨着的端部15彼此也通过热熔融接合来粘接，形成屏蔽层16。由此，即使是具有由化学稳定性优异、难以与其他材料结合的氟树脂所构成的最外层的电线11，也可以介由纤维部件12来固定相对于屏蔽层16的位置。另外，作为导电部件14，不限定于上述构成，例如，可以是单面具有粘接层13的导电布等。另外，导电部件14的端部15，除了如图1所示位于电线11的并列方向而设置以外，也可存在于扁平电缆主体19的中央部等的任一位置。

另外，可通过屏蔽层16来抑制以来自带屏蔽扁平电缆10的无用辐射为主要原因的EMI。在带屏蔽扁平电缆10中，扁平电缆主体19被薄型化，因此即使设置屏蔽层16，也可将带屏蔽扁平电缆10简单地折弯来进行配线。另外，薄型化了的带屏蔽扁平电缆10，即使作为电线11使用同轴电缆，与FFC、以往的扁平电缆相比，折弯的部分要还原的力弱，因此不使用用于保持折弯的形状的部件也可维持折弯的形状。

总之，以上可以提供一种带屏蔽扁平电缆，其具有：并列配置的多条电线；沿着电线的并列方向以穿过上述多条电线间的方式织入的由聚氨酯弹性纤维所构成的纤维部件；将织入了纤维部件的多条电线的整周，通过单面具有粘接层的导电部件以粘接层与纤维部件相接的方式进行被覆而形成的屏蔽层，由此可在有限的配线空间简单地折弯来进行配线，并可维持折弯的形状。

进而，本实施方式的带屏蔽扁平电缆10中，通过在纤维部件12中使用聚氨酯弹性纤维，可进行伸长而织入外径为0.04mm以下程度非常细的状态的纤维部件12，因此不使电线11的外径极端小，而可实现电线11的配线间距为0.30mm以下、带屏蔽扁平电缆10的厚度为0.30mm以下等的更薄型化、小宽度化。

另外，关于以往的扁平电缆，为了实现更薄型化、小宽度化，有必要使电线的外径极端小。但是，电线的外径极端小时，由于织入纤维部件时的拉伸而电线发生起伏、断线，有可能电线的电气特性劣化。

接着，对使用了带屏蔽扁平电缆10的束进行说明。

如图4所示，通过在带屏蔽扁平电缆10的终端部分连接连接器22，得到可以在小型电子设备内的有限的配线空间简单地折弯来进行配线的电缆束100。

电缆束100中，使用上述的带屏蔽扁平电缆10，因此，例如适合配线空间的形状地形成90度的折弯部23，可无需固定部件而维持该折弯部23的形状。

本发明不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内，可进行各种变形。

Claims (9)

1.一种带屏蔽扁平电缆，其特征在于，具有：并列配置的多条电线；沿着所述电线的垂直方向以穿过所述多条电线间的方式织入的由聚氨酯弹性纤维所构成的纤维部件；将织入了所述纤维部件的所述多条电线的整周，用单面具有粘接层的导电部件以所述粘接层与所述纤维部件相接的方式进行被覆而形成的屏蔽层，

其中，所述纤维部件的初始模量为5cN/dtex以上30cN/dtex以下，所述纤维部件的伸长率为500％以上900％以下，300％伸长时的伸长恢复率为90％以上。

2.根据权利要求1所述的带屏蔽扁平电缆，其中，所述纤维部件在被织入到所述电线间的状态下进行伸长。

3.根据权利要求1或2所述的带屏蔽扁平电缆，其中，所述纤维部件由单丝构成。

4.根据权利要求1或2所述的带屏蔽扁平电缆，其中，所述屏蔽层与所述纤维部件通过热熔融接合来粘接。

5.根据权利要求1或2所述的带屏蔽扁平电缆，其中，所述电线的内部导体由伸长率为10％以上、抗拉强度为160MPa以上400MPa以下、电导率为95％以上的软质铜线构成。

6.根据权利要求1或2所述的带屏蔽扁平电缆，其中，所述导电部件包含：聚对苯二甲酸乙二醇酯带；在所述聚对苯二甲酸乙二醇酯带的单面形成的金属箔层；在所述金属箔层的表面形成的导电性的粘接层。

7.根据权利要求1或2所述的带屏蔽扁平电缆，其中，所述电线的最外层由氟树脂构成，所述电线的外径为0.28mm以下，配线间距为0.30mm以下。

8.一种电缆束，其特征在于，具有：权利要求1～7的任一项所述的带屏蔽扁平电缆；连接于所述带屏蔽扁平电缆的末端部分的连接器。

9.一种柔性扁平电缆的制造方法，其特征在于，

所述制造方法包括以下工序：

并列配置多条电线的工序；

沿着所述电线的垂直方向，以穿过所述多条电线间的方式织入由聚氨酯弹性纤维所构成的纤维部件的工序；

将织入了所述纤维部件的所述多条电线的整周，用单面具有粘接层的导电部件以所述粘接层与所述纤维部件相接的方式进行被覆而形成屏蔽层的工序，

所述纤维部件被伸长至200％以上400％以下而织入所述多条电线间，

其中，所述纤维部件的初始模量为5cN/dtex以上30cN/dtex以下，所述纤维部件的伸长率为500％以上900％以下，300％伸长时的伸长恢复率为90％以上。