JP2010049971A - フラットケーブル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で安価で、かつ高速伝送を可能とし、コネクタ接続の汎用性を持たせる。
【解決手段】フラットケーブル１は、ほぼ平行に並列した複数本の断面ほぼ円形の丸線導体３と、前記複数本の丸線導体３の周囲を被覆した絶縁シース５と、この絶縁シース５の両端に露出した前記複数本の丸線導体３を圧延して形成した複数の平角導体７からなる端末導体部９と、で構成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、フラットケーブル及びその製造方法に関し、特に高速伝送を可能にするためインピーダンスを所定の値に整合させたフレキシブルフラットケーブル（以下ＦＦＣ）をより簡単な構造にし、フラットケーブルの伝送特性を向上させた新たなフラットケーブル及びその製造方法に関する。

近年、家庭用家電に代表されるような薄型テレビなどの電気機器では、高細精度な表示が可能になってきた。それに伴い伝送速度も高速化がすすみ、高速伝送可能なケーブルが必要になってきている。

例えば、特許文献１では、複数の絶縁被覆付信号線とドレイン線とを密着させて並列し、これらの周りをシールド層及び絶縁性シースで順次被覆しているフラットタイプのシールドケーブルである。そして、シングルエンドの信号線の特性インピーダンスを７５Ω±１０Ωにしたものである。

また、特許文献２では、フラット絶縁シース内に心線が所定ピッチで内蔵されているフラットケーブルであり、隣接する心線の相互間のフラット絶縁シース内には心線の長手方向に沿った向きの空洞（空間）を単に設けたものであり、シールドはないものである。
特許第３６４４６３１号公報 実公平６−６４２０号公報

ところで、従来のフラットケーブルにおいては、例えば特許文献１では、シングルエンドでのインピーダンスが７５Ω±１０ΩでＡＶ機器の内部配線材として使用すると、インピーダンスのミスマッチングが起きてしまい、不適切であるという問題点があった。

また、特許文献２では、ケーブル長手方向に空洞を設けて誘電率を調整してインピーダンスを整合させようとしたものであって、シールドが無く輻射対策がされていない。

また、特許文献１，２のケーブルは、汎用性がない丸線導体専用のコネクタしか使えないという問題点があった。

以上のように、丸線導体をフラットケーブルの導体に使用した場合は、丸線導体専用のコネクタを使用する必要がある。一方、平角導体を使用するフラットケーブルは、ケーブルを作る前に丸線導体を平角形状に圧延する必要があるので、コスト高になるという問題点があった。したがって、フラットケーブルを作るときは、いずれの導体を使用しても何かしらの欠点がでてしまう。

この発明は、簡単な構造で安価で、かつ高速伝送を可能とし、コネクタ接続の汎用性を持たせることを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明のフラットケーブルは、ほぼ平行に並列した断面が円形からなる複数本の丸線導体と、前記複数本の丸線導体の周囲を被覆した絶縁シースと、この絶縁シースの両端に露出した前記複数本の丸線導体を圧延して形成した複数の平角導体からなる端末導体部と、で構成されていることを特徴とするものである。

また、この発明のフラットケーブルは、前記フラットケーブルにおいて、前記絶縁シースの外表面に、シールド部を設けることが好ましい。

この発明のフラットケーブルの製造方法は、複数本の丸線導体をほぼ平行に並列した状態でその周りを絶縁シースで被覆し、前記絶縁シースの両端に露出した前記複数本の丸線導体を圧延して複数の平角導体を形成して端末導体部とすることを特徴とするものである。

また、この発明のフラットケーブルの製造方法は、前記フラットケーブルの製造方法において、前記絶縁シースの外表面に、シールド部を設けることが好ましい。

以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明のフラットケーブル及びその製造方法によれば、複数本の丸線導体の全体を平角導体に圧延する必要がないので、製造コストを低減することができる。さらに、ケーブルの端末の丸線導体の部分が一般的なＦＦＣで使用されている平角導体と同じ形状に成形されることで、コネクタ接続の汎用性を持たせることができる。また、伝送特性を向上して高速伝送に対応することができる。

以上のように、丸線導体と平角導体の両方の利点を組み合わせることで、従来の問題点を解決するための効果的なフラットケーブルを提供することができた。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１ないしは図３を参照するに、この実施の形態に係るフラットケーブル１は、ほぼ平行に並列した断面が円形からなる複数本の丸線導体３と、これらの複数本の丸線導体３の周囲を被覆した絶縁シース５と、この絶縁シース５の両端に露出した前記複数本の丸線導体３を圧延して形成した複数の平角導体７からなる端末導体部９と、で構成されている。なお、前記絶縁シース５は複数本の丸線導体３に上下からラミネートした絶縁テープで構成することができる。

また、前記絶縁シース５の外表面にはシールドが巻かれてシールド部１１を形成している。

上記のフラットケーブル１を製造する方法としては、図４（Ａ），（Ｂ）に示されているように、複数本の丸線導体３をほぼ平行に並列した状態でその周りを絶縁シース５で被覆してから前記絶縁シース５の外表面にシールド部１１を設けることで、複数本の丸線導体３を有するフラットケーブル１３（丸線導体シールドＦＦＣ）が製作される。この時のフラットケーブル１３は、図５も併せて参照するに、複数本の丸線導体３が絶縁シース５の両端に露出している形態である。

さらに、前記フラットケーブル１３の絶縁シース５の両端に露出した前記複数本の丸線導体３が、例えばプレス加工機により圧延されることで、図１（Ａ），（Ｂ）に示されているように、複数本の平角導体７を形成した端末導体部９が設けられる。

この方法によって、複数本の丸線導体３の全体を平角導体７に圧延する必要がなくなるので、フラットケーブル１の製造コストを下げることができる。さらに、複数本の丸線導体３を有するフラットケーブル１の端末部分が一般的なＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）で使用されている平角導体７と同じ形状に成形されることで、コネクタ接続の汎用性を持たせることができる。

また、高速伝送に関しては、インピーダンスを差動で１００±１０（Ω）に整合するように低損失の絶縁シース５の材料を使用することにより、インピーダンスコントロールＦＦＣと同等の性能を持たせることが可能である。すなわち、容易に高速伝送に対応することができる。

また、一般的な細線同軸フラットケーブルは、同軸ケーブルであるので一本一本シールドが施されているが、この実施の形態のフラットケーブル１の構成の場合は、シールド部１１が細線を平行に並べた後に絶縁シース５を施してから前記絶縁シース５の外表面にシールドを巻くだけなので、一般的な細線同軸フラットケーブルに比べるとコストを低下させることができる。

また、シールド部１１と図示しないグランドの接地は、図６に示されているように、グランドと接地させたい丸線導体３の上部の絶縁シース５を剥し、この絶縁シース５を取り除いた部分に導電性を有する導電性物質１５を詰めて前記丸線導体３をシールド部１１と電気的に導通させる方法がある。あるいは、シールド部１１の一部分の金属を露出させ、コネクタを介してグランドと接地させる方法がある。この接地させる方法は特に限定されない。

なお、上記のシールド部１１の構成は、一般的に、絶縁体と金属層と接着層（場合により導電性接着材）が使用されている。また、この実施の形態のフラットケーブル１は高速伝送用のＦＦＣであるので、圧延の金属シールドが望ましい。具体的には、圧延アルミ（Ａｌ）もしくは圧延銅（Ｃｕ）で、厚さが例えば５μｍ〜２０μｍぐらいあることが望ましい。

次に、この実施の形態のフラットケーブル１における絶縁シース５の厚さ（単に「絶縁厚」という）とインピーダンスの関係について説明する。

図７を参照するに、半径が０．０７ｍｍ及び０．１ｍｍの丸線導体３を使用した場合のフラットケーブル１における絶縁厚とインピーダンスの関係を示している。なお、絶縁シース５は誘電率１．８を想定し、導体間のピッチは０．５ｍｍとした。また、丸線導体３の半径が０．１５ｍｍ以上の場合は、どれだけ絶縁厚を増加しても１００（Ω）に達しないので、図７のグラフでは省略してある。

図７のグラフから、半径が０．０７ｍｍの丸線導体３を使用したフラットケーブル１について説明すると、一般的に、平角導体のピッチが０．５ｍｍのフラットケーブル１では、前記平角導体のサイズは縦が０．０３５ｍｍで、横が０．３ｍｍのものが使用されている。この平角導体の断面面積と同程度となる丸線導体３は直径が０．１４０ｍｍ程度である。

したがって、図７に示されているように、一般的な平角導体と同程度の断面面積をもつ丸線導体３を使用し、０．５ｍｍのピッチの導体間隔で絶縁厚が０．１８０ｍｍ〜０．２００ｍｍあれば差動インピーダンスは１００（Ω）前後になることがわかる。

一方、半径が０．１ｍｍの丸線導体３を使用したフラットケーブル１では、図７に示されているように、絶縁厚が０．２７０ｍｍ〜０．３００ｍｍあれば差動インピーダンスは１００（Ω）前後になることがわかる。

以上のように、絶縁シース５で被覆されているケーブル部分では丸線導体３を使用し、フラットケーブル１の端末導体部９では複数の平角導体７を使用しているので、丸線導体３と平角導体７の両方の利点を組み合わせることで、従来の問題点を解決するための効果的なフラットケーブル１を提供することができた。

なお、前述した実施の形態ではシールド部１１を設けたフラットケーブル１となっているが、他の実施の形態のフラットケーブル１９としては、図８に示されているように、使用用途によってはシールド部１１を無くすことで、シールド部１１が必要ない場合にも適用できる。他は前述した実施の形態のフラットケーブル１と同様である。

また、前述した実施の形態では、端末導体部９の複数の平角導体７のピッチや機械的強度を補強する補強板が用いられていないが、他の実施の形態のフラットケーブル２１としては、図９に示されているように、場合によっては補強板１７を端末導体部９の部分の一方側に設けることもできる。他は前述した実施の形態のフラットケーブル１と同様である。

この発明の実施の形態のフラットケーブルを示すもので、（Ａ）は平面図で、（Ｂ）は（Ａ）の矢視ＩＢ−ＩＢ線の断面図である。 図１（Ｂ）の矢視ＩＩ−ＩＩ線の断面図である。 図１（Ｂ）の矢視ＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。 図１のフラットケーブルの端末の導体を圧延加工する前工程の丸線導体を有する形態を示すもので、（Ａ）は平面図で、（Ｂ）は（Ａ）の矢視ＩＶＢ−ＩＶＢ線の断面図である。 図４（Ｂ）の矢視図Ｖ−Ｖ線の断面図である。 シールドとグランドの接地の方法の一例を示すフラットケーブルの要部断面図である。 この発明の実施の形態のフラットケーブルにおける絶縁シースの厚さとインピーダンスの関係を示すグラフ図である。 この発明の他の実施の形態を示すフラットケーブルの縦断面図である。 この発明の他の実施の形態を示すフラットケーブルの縦断面図である。

符号の説明

１ フラットケーブル
３ 丸線導体
５ 絶縁シース
７ 平角導体
９ 端末導体部
１１ シールド部
１３ フラットケーブル
１５ 導電性物質
１７ 補強板
１９ フラットケーブル（他の実施の形態の）
２１ フラットケーブル（他の実施の形態の）

Claims (4)

1. ほぼ平行に並列した断面が円形からなる複数本の丸線導体と、前記複数本の丸線導体の周囲を被覆した絶縁シースと、この絶縁シースの両端に露出した前記複数本の丸線導体を圧延して形成した複数の平角導体からなる端末導体部と、で構成されていることを特徴とするフラットケーブル。
2. 前記絶縁シースの外表面に、シールド部を設けたことを特徴とする請求項１記載のフラットケーブル。
3. 複数本の丸線導体をほぼ平行に並列した状態でその周りを絶縁シースで被覆し、前記絶縁シースの両端に露出した前記複数本の丸線導体を圧延して複数の平角導体を形成して端末導体部とすることを特徴とするフラットケーブルの製造方法。
4. 前記絶縁シースの外表面に、シールド部を設けることを特徴とする請求項３記載のフラットケーブルの製造方法。

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