JP2007200747A - 特性インピーダンスの整合が可能なシールドフレキシブルフラットケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル性と簡便な接続性という従来のフレキシブルフラットケーブルの利点を失うことなく、特性インピーダンスが目的の値に整合されているシールドフレキシブルフラットケーブルを提供する。
【解決手段】片面に熱融着性接着層を有し、両端末の導体を所定長露出させて接続端末部（端末導体露出部）（ｔ）を設ける長さ分のみ片方のフィルム長さを短くした２枚の絶縁フィルム（１ａ，１ｂ）を、接着層面を互いに内側にし、この間に複数本の平角導体（２）を所定間隔に並列配置して接着したフレキシブルフラットケーブル体（５）の片面に、金属箔フィルム除去部（ａ）が、繰り返しパターン状配列を持つ穴配列で必要数量空けられた穴空き金属箔フィルム（６）を熱接着して、特性インピーダンスの整合が可能なシールドフレキシブルフラットケーブル（１０）とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、フレキシブルフラットケーブルに関し、更に詳しくは特性インピーダンスの整合が可能なシールドフレキシブルフラットケーブルに関するものである。

フレキシブルフラットケーブル（以下、フラットケーブルともいう）は配線材の省スペース性と簡便な接続により、電子機器類のプリント基盤、内部配線材、或は自動車の内部配線材として多用されている。従来のフラットケーブルは、２枚の絶縁フィルム間に複数本の導体を該導体の両端部を露出させて平行に配列させた構造をしており、このフラットケーブルと挿入型コネクターを組み合わせた配線方式が普及している。従来のフラットケーブルの一例について、図５を用いて説明する。
片面に熱融着性接着層（図示せず）を有する２枚の絶縁フィルム（１、１）を、接着層面を互いに内側にして、この間に複数本の平角導体（２）を所定間隔（ピッチ）（ｐ）に並列配列し、両端部の導体（２）を所定長露出させて、接続端末部（端末導体露出部）（ｔ）を設けて加熱融着させ、好ましくは該接続端末部（ｔ）に補強テープ（ｈ）を貼り付けフラットケーブル（５’）としている。この従来のフラットケーブルについては下記特許文献１に記載されている。また、図示はしないが、このフラットケーブルの片面もしくは両面に、アルミＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムなどの金属箔フィルムを接着させてシールド層を設けたシールドフレキシブルフラットケーブルも下記特許文献２に記載されている。
特開２００１−４３７４３ 特開平５−２４２７３６

近年電子機器において高速伝送ケーブルが多用されているが、フレキシブルフラットケーブルも液晶、フラットＴＶの画像インターフェース、内部配線材などに高速伝送ケーブルとして使用されてきている。なおフラットケーブルを高速伝送ケーブルとして使用するためには特性インピーダンスを目的の値に整合させる事が重要となり、特性インピーダンスの値として９０Ω、１００Ωを求められることが多い。通常はフラットケーブルの片面若しくは両面をアルミＰＥＴフィルム等の金属箔フィルムでほぼ全面積に渡って覆った構造のシールドフレキシブルフラットケーブル（以下、シールドフラットケーブルともいう）としており、金属箔フィルムで覆うことにより特性インピーダンスの値は低下する。
従来のシールドフラットケーブルでは特性インピーダンスの値が目的の値より小さくなった場合、特性インピーダンスを目的の値に整合させるために、通常は、このフラットケーブルの平角導体と金属箔フィルム間の絶縁フィルムを厚くして両者の距離を稼ぐ方法、若しくは平角導体の幅を小さくする方法が取られていた。然しながら、平角導体の幅を小さくした場合は、コネクターとの勘合の為の導体幅精度およびピッチ精度が厳しくなり、またコネクターの寸法精度も厳しくなるという問題点があった。また、平角導体と金属箔フィルム間の絶縁フィルムを厚くした場合は、ケーブル自体が厚くなるためフラットケーブルが硬くなってしまい、フレキシブル性というフラットケーブルの利点が薄れてしまうという問題点があった。つまりフレキシブル性が劣り、かつ導体幅が狭いためコネクターとの勘合精度が厳しいシールドフラットケーブルが多数見受けられるという問題点があった。
本発明は、上記従来技術が有する各種問題点を解決するためになされたものであり、フレキシブル性と簡便な接続性という従来のフラットケーブルの利点を失うことなく、導体幅精度およびピッチ精度が通常のレベルで良く、またコネクターの寸法精度も通常のレベルで良く、特性インピーダンスが目的の値に整合されているシールドフレキシブルフラットケーブルを提供することを目的とする。

第１の観点として本発明は、片面に熱融着性接着層を有し、両端末の導体を所定長露出させて接続端末部（端末導体露出部）を設ける長さ分のみ片方のフィルム長さを短くした２枚の絶縁フィルムを、接着層面を互いに内側にし、この間に複数本の平角導体を所定間隔に並列配置して加熱融着したフレキシブルフラットケーブル体の片面もしくは両面に、金属箔ラミネートフィルムを接着してシールド層を設けてなるシールドフレキシブルフラットケーブルであって、前記金属箔ラミネートフィルムを、該フィルム面に任意の形状の穴が、任意の配列で必要数量空けられた穴空き金属箔ラミネートフィルム（以下、穴空き金属箔フィルムと略記する）とし、絶縁フィルム面を被覆する金属箔ラミネートフィルム（以下、金属箔フィルムと略記する）の面積が減じられることを要因として特性インピーダンスが目的の値に整合されていることを特徴とする特性インピーダンスの整合が可能なシールドフレキシブルフラットケーブル（以下、シールドフラットケーブルともいう）にある。
前記シールドフラットケーブルを構成するフラットケーブル体は、平角導体の種類，サイズ，本数、また絶縁フィルムの種類等、該ケーブル体を成す構成材を必要に応じて自由に選択することができる。また、前記接続端末部に補強テープを貼り付けたフラットケーブル体としてもよい。
また前記金属箔フィルムはシールド部材として用いられ、アルミＰＥＴフィルム、銅ＰＥＴフィルム等が挙げられるが、フィルム状の導電性材料であれば、その材質、構造構成によって制限されない。また金属箔フィルムに熱融着性の接着剤、または熱融着性の導電性接着剤を設けると好ましい。なお前記導電性接着剤の場合は、複数本の平角導体のうちの、例えば１本をシールド層に折り返し、金属箔フィルムの間に挟み込んでグランドする場合に好適である。
また前記金属箔フィルムに任意の形状の穴を、任意の配列で必要数量空ける方法としては、例えばパンチングにより穴を打ち抜く、若しくは金属箔をエッチングするなどしてシールド部材を部分的に取り除く方法が挙げられる。そして、通常のシールドフラットケーブルと同様、接着剤若しくは熱融着により前記穴空き金属箔フィルムをフラットケーブル体の片面もしくは両面に接着させることにより、本発明のシールドフラットケーブルが得られる。
上記第１観点のフラットケーブルでは、前記穴空き金属箔フィルムをシールド部材として用い、絶縁フィルム面を被覆する金属箔フィルムの面積が減じられることを要因として特性インピーダンスを目的の値に整合させることができる。なお、特性インピーダンスを更に微調整する場合には、絶縁フィルムの厚さを調整すればよい。

第２の観点として本発明は、前記任意の形状の穴が、打ち抜き加工、若しくはエッチング加工により、金属箔を除去することによって成されていることを特徴とする特性インピーダンスの整合が可能なシールドフレキシブルフラットケーブルにある。
上記第２観点のシールドフラットケーブルでは、前記任意の形状の穴を打ち抜き加工、若しくはエッチング加工により、好適に金属箔を除去することができる。

第３の観点として本発明は、前記金属箔を除去する形状が、直径が０．３ｍｍ〜２．０ｍｍの丸穴、若しくは多角形の穴であることを特徴とする請求項２記載の特性インピーダンスの整合が可能なシールドフレキシブルフラットケーブルにある。
上記第３観点のシールドフラットケーブルでは、前記金属箔を除去する形状として、直径が０．３ｍｍ〜２．０ｍｍの丸穴、若しくは多角形の穴を好ましく用いることができる。なお、直径が０．３ｍｍ未満では、丸穴の直径が小さくなり過ぎ、穴空け加工が困難になるので好ましくなく、また直径が２．０ｍｍを超えると、丸穴の直径が平角導体の幅に比べて大きくなり過ぎ、フラットケーブルを成す複数の導体に対して均一に特性インピーダンスの値を整合させることが困難になってしまうので好ましくない。また前記丸穴を楕円形穴、長円形穴としても良い。また前記多角形の穴としては四角形、六角形等の穴が挙げられ、また穴の大きさは、前記直径が０．３ｍｍ〜２．０ｍｍの丸穴と同程度が好ましい。

第４の観点として本発明は、前記任意の配列が、等ピッチ間隔で穴が一列に並んでいる直列穴配列を基本単位とし、この基本単位が並列に複数列配列されており、n列目（但し、nは１以上）の基本単位に対してn＋１列目の基本単位が、穴配列方向に所定の値ずらされて配列されて成る繰り返しパターン状配列、若しくは前記基本単位が複数列組み合わされた基本組単位が繰り返されて配列されて成る繰り返しパターン状配列であることを特徴とする特性インピーダンスの整合が可能なシールドフレキシブルフラットケーブルにある。
上記第４観点のシールドフラットケーブルでは、前記任意の配列として、上記繰り返しパターン状配列を好ましく用いることができる。このパターン状配列としては、縦と横の配列が並列に配列されている格子状並列配列、n列目の直列穴配列に対してn＋１列目の直列穴配列が、穴間隔の１/２ピッチ分ずらして配列されている千鳥格子状配列（別名：蜂の巣状配列）等が挙げられる。

本発明のシールドフレキシブルフラットケーブルは、シールド層の穴空き金属箔フィルムの穴を、例えば丸穴とし、その大きさ、配列、数量を適宜選択する事によって目的の特性インピーダンスに整合することができるようになった。また、穴空き金属箔フィルムにより特性インピーダンスを整合する事が可能なため、シールドフラットケーブルを構成する絶縁フィルムを、ケーブルのフレキシブル性を損なうほど厚くして特性インピーダンスを整合させる必要がなくなり、フレキシブル性というフラットケーブルの利点を保持したまま特性インピーダンスを整合することができるようになった。従って、本発明は産業に寄与する効果が極めて大である。

以下、本発明の内容を、図に示す実施の形態により更に詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
図１は、本発明のシールドフラットケーブルを構成するフラットケーブル体の一例を示す斜視図である。図２は、本発明のシールドフラットケーブルの一例を示す平面図である。図３は、図２のシールドフラットケーブルのｃ−ｃ部の断面図である。また図４は、繰り返しパターン状配列の丸穴を設けた穴空きアルミＰＥＴフィルムの一例を示す平面図である。
これらの図において、１ａ，１ｂは絶縁フィルム（熱融着性接着層付き絶縁フィルム）、２は平角導体（錫めっき平角銅線）、５はフラットケーブル体、６，６’は穴空き金属箔フィルム（穴空き熱融着導電性接着剤付きアルミＰＥＴフィルム、金属箔フィルム）、６ａはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、６ｂはアルミ、６ｃは熱融着導電性接着剤、１０はシールドフラットケーブル（特性インピーダンスの整合が可能なシールドフレキシブルフラットケーブル）、ａは丸穴（金属箔フィルム除去部）、またｔは接続端末部（端末導体露出部）である。

本発明のシールドフラットケーブルの第１実施形態について図１〜３を用いて説明する。
先ず、図１に示すように、片面に熱融着性接着層（図示せず）を有する厚さ０．０７５ｍｍ×幅１０ｍｍの２枚の絶縁フィルム（上方のフィルム（１ａ）が全長１１０ｍｍ、下方のフィルム（１ｂ）が全長１２０ｍｍ）を、接着層面を互いに内側にして、この間に平角導体（２）として、厚さ０．０３５ｍｍ×幅０．３ｍｍの錫めっき平角銅線を用い、この平角銅線（２）の１９本（図では３本のみ示す）をピッチ０．５ｍｍで並列配列し、両端部の導体（２）を各５ｍｍ長露出させて接続端末部（端末導体露出部）（ｔ）を設け、１４０℃の熱ロールによって加熱融着させてフラットケーブル体（５）とした。
次に、幅１０ｍｍ×長さ１００ｍｍで、金属箔のアルミ（６ｂ）厚さが０．００１ｍｍ、ＰＥＴ（６ａ）厚さが０．０１２ｍｍ、また接着剤（６ｃ）厚さが０．０４０ｍｍの熱融着導電性接着剤付きアルミＰＥＴフィルム（以下、接着剤付きアルミＰＥＴフィルムともいう）をパンチング加工により直径約０．５ｍｍの丸穴（金属箔フィルム除去部）（ａ）を千鳥格子状配列に５０個／ｃｍ^２空けて、図２に示すような穴空き接着剤付きアルミＰＥＴフィルム（６）とし、このフィルム（６）を前記フラットケーブル体（５）の上方の絶縁フィルム（１ａ）面に、１４０℃の熱ロールによって加熱融着して図２、図３に示すようなシールドフラットケーブル（１０）を製造した。なお、前記接着剤付きアルミＰＥＴフィルムをパンチング加工する替わりに、金属箔のアルミをエッチングして丸穴を設けても良い。

本発明のシールドフラットケーブルの第２実施形態について図１〜３を用いて説明する。
先ず、図１に示すように、片面に熱融着性接着層（図示せず）を有する厚さ０．０７５ｍｍ×幅１０ｍｍの２枚の絶縁フィルム（上方のフィルム（１ａ）が全長１１０ｍｍ、下方のフィルム（１ｂ）が全長１２０ｍｍ）を、接着層面を互いに内側にして、この間に平角導体（２）として、厚さ０．０３５ｍｍ×幅０．３ｍｍの錫めっき平角銅線を用い、この平角銅線（２）の１９本（図では３本のみ示す）をピッチ０．５ｍｍで並列配列し、両端部の導体（２）を各５ｍｍ長露出させて接続端末部（端末導体露出部）（ｔ）を設け、１４０℃の熱ロールによって加熱融着させてフラットケーブル体（５）とした。
次に、幅１０ｍｍ×長さ１００ｍｍで、アルミ（６ｂ）厚さが０．００１ｍｍ、ＰＥＴ（６ａ）厚さが０．０１２ｍｍ、また接着剤（６ｃ）厚さが０．０４０ｍｍの熱融着導電性接着剤付きアルミＰＥＴフィルムをパンチング加工により直径約０．５ｍｍの丸穴（金属箔フィルム除去部）（ａ）を千鳥格子状配列に１００個／ｃｍ^２空けて、図２に示すような穴空き接着剤付きアルミＰＥＴフィルム（６）とし、このフィルム（６）を前記フラットケーブル体（５）の上方の絶縁フィルム（１ａ）面に、１４０℃の熱ロールによって加熱融着して図２、図３に示すようなシールドフラットケーブル（１０）を製造した。

本発明のシールドフラットケーブルの第３実施形態について図１〜４を用いて説明する。なお、図２、図３に示した穴空きアルミＰＥＴフィルム（６）の替わりに図４に示す穴空きアルミＰＥＴフィルム（６’）を用いている。
先ず、図１に示すように、片面に熱融着性接着層（図示せず）を有する厚さ０．０７５ｍｍ×幅１０ｍｍの２枚の絶縁フィルム（上方のフィルム（１ａ）が全長１１０ｍｍ、下方のフィルム（１ｂ）が全長１２０ｍｍ）を、接着層面を互いに内側にして、この間に平角導体（２）として、厚さ０．０３５ｍｍ×幅０．３ｍｍの錫めっき平角銅線を用い、この平角銅線（２）の１９本（図では３本のみ示す）をピッチ０．５ｍｍで並列配列し、両端部の導体（２）を各５ｍｍ長露出させて接続端末部（端末導体露出部）（ｔ）を設け、１４０℃の熱ロールによって加熱融着させてフラットケーブル体（５）とした。
次に、幅１０ｍｍ×長さ１００ｍｍで、アルミ（６ｂ）厚さが０．００１ｍｍ、ＰＥＴ（６ａ）厚さが０．０１２ｍｍ、また接着剤（６ｃ）厚さが０．０４０ｍｍの熱融着導電性接着剤付きアルミＰＥＴフィルムをパンチング加工により、直径約１．０ｍｍの丸穴（金属箔フィルム除去部）（ａ）が等ピッチ（例えば２．０ｍｍ）間隔で一列に並んでいる直列穴配列を基本単位として設け、この基本単位を並列に複数列配列させる際に、穴配列方向に、１列目の基本単位の穴ピッチに対して５分の１ピッチ分ずらして１列目と同様の２列目の基本単位を配置し、また２列目の基本単位に対して３列目の基本単位を５分の１ピッチ分ずらすというように、n列目の基本単位に対してn＋１列目の基本単位を所定の値ずらすという繰り返しパターン状配列に５０個／ｃｍ^２空けて、図４に示すような穴空き接着剤付きアルミＰＥＴフィルム（６’）とし、このフィルム（６’）を前記フラットケーブル体（５）の上方の絶縁フィルム（１ａ）面に、１４０℃の熱ロールによって加熱融着して図２、図３に示したシールドフラットケーブル（１０）と同様なシールドフラットケーブルを製造した。

（比較例１）
特に図示はしないが、上記実施例１のフラットケーブル体（５）を用い、次に幅１０ｍｍ×長さ１００ｍｍで、アルミ厚さが０．００１ｍｍ、ＰＥＴ厚さが０．０１２ｍｍ、また接着剤厚さが０．０４０ｍｍの熱融着導電性接着剤付きアルミＰＥＴフィルムを、パンチング加工せずに、前記フラットケーブル体（５）の上方の絶縁フィルム（１ａ）面に、１４０℃の熱ロールによって加熱融着してシールドフラットケーブルを製造した。

―特性インピーダンスの測定―
上記実施例１〜３および比較例１により得られたシールドフラットケーブルについて、ＴＤＲ測定器を用い、シールド層をグランドに落とし、また信号配列をＧ（グランド線）−Ｓ（信号線）−Ｓ−Ｇとして特性インピーダンスを測定した結果、実施例１、２、３のシールドフラットケーブルの特性インピーダンスは、それぞれ、およそ９０Ω、およそ１００Ω、およそ１００Ωで目的の値に整合されていた。一方、比較例１のシールドフラットケーブルの特性インピーダンスは８４Ωで目的の値に整合されていなかった。

本発明のシールドフラットケーブルは、シールド層を、金属箔フィルム面に任意の形状の穴が、任意の配列で必要数量空けられた穴空き金属箔フィルムとし、金属箔フィルムの被覆面積が減じられることにより特性インピーダンスを目的の値に整合させることができるので、高速伝送ケーブルとして使用するのに好適となり、液晶、フラットＴＶの画像インターフェース、内部配線材などに利用が可能である。

本発明のシールドフラットケーブルを構成するフラットケーブル体の一例を示す斜視図である。 本発明のシールドフラットケーブルの一例を示す平面図である。 図２のシールドフラットケーブルのｃ−ｃ部の断面図である。 繰り返しパターン状配列の丸穴を設けた穴空きアルミＰＥＴフィルムの一例を示す平面図である。 従来のフラットケーブルを示す斜視図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ 絶縁フィルム（熱融着性接着層付き絶縁フィルム）
２ 平角導体（錫めっき平角銅線）
５ フラットケーブル体
６，６’ 穴空き金属箔フィルム（穴空き熱融着導電性接着剤付きアルミＰＥＴフィルム、金属箔フィルム）
６ａ ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）
６ｂ アルミ
６ｃ 熱融着導電性接着剤
１０ シールドフラットケーブル（特性インピーダンスの整合が可能なシールドフレキシブルフラットケーブル）
ａ 丸穴（金属箔フィルム除去部）
ｔ 接続端末部（端末導体露出部）

Claims (4)

1. 片面に熱融着性接着層を有し、両端末の導体を所定長露出させて接続端末部（端末導体露出部）を設ける長さ分のみ片方のフィルム長さを短くした２枚の絶縁フィルムを、接着層面を互いに内側にし、この間に複数本の平角導体を所定間隔に並列配置して加熱融着したフレキシブルフラットケーブル体の片面もしくは両面に、金属箔ラミネートフィルムを接着してシールド層を設けてなるシールドフレキシブルフラットケーブルであって、
   前記金属箔ラミネートフィルムを、該フィルム面に任意の形状の穴が、任意の配列で必要数量空けられた穴空き金属箔ラミネートフィルムとし、絶縁フィルム面を被覆する金属箔ラミネートフィルムの面積が減じられることを要因として特性インピーダンスが目的の値に整合されていることを特徴とする特性インピーダンスの整合が可能なシールドフレキシブルフラットケーブル。
2. 前記任意の形状の穴が、打ち抜き加工、若しくはエッチング加工により、金属箔を除去することによって成されていることを特徴とする、請求項１記載の特性インピーダンスの整合が可能なシールドフレキシブルフラットケーブル。
3. 前記金属箔を除去する形状が、直径が０．３ｍｍ〜２．０ｍｍの丸穴、若しくは多角形の穴であることを特徴とする請求項２記載の特性インピーダンスの整合が可能なシールドフレキシブルフラットケーブル。
4. 前記任意の配列が、等ピッチ間隔で穴が一列に並んでいる直列穴配列を基本単位とし、この基本単位が並列に複数列配列されており、n列目（但し、nは１以上）の基本単位に対してn＋１列目の基本単位が、穴配列方向に所定の値ずらされて配列されて成る繰り返しパターン状配列、若しくは前記基本単位が複数列組み合わされた基本組単位が繰り返されて配列されて成る繰り返しパターン状配列であることを特徴とする請求項１、２または３記載の特性インピーダンスの整合が可能なシールドフレキシブルフラットケーブル。