JP2015002136A - 接続部材および接続部材付きフラットケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】フラットケーブルに接続される接続部材であって、安価に高周波対応が可能な接続部材を提供する。【解決手段】接続部材２０は、補強フィルム２１と、補強フィルム２１の上面に貼り付けられている絶縁フィルム２２と、並列された状態で少なくとも絶縁フィルム２２の上または補強フィルム２１の上に貼り付けられている複数本の平角導体２３と、複数本の平角導体２３の長さ方向の一端から離れた状態で、複数本の平角導体２３の並列方向に延びているグランドバー２４と、を備えている。グランドバー２４は、複数本の平角導体２３のうち少なくとも１つの平角導体２３と導電接続されている。【選択図】図１

Description

本発明は、フラットケーブルに接続される接続部材および接続部材付きフラットケーブルに関する。

特許文献１には、複数本の導体が平面状に配列された配列面の両面から一対の絶縁フィルムが貼り合わされ、一対の絶縁フィルムから突き出した接続電極としての導体に接続部材が貼り付けられたフラットケーブルが記載されている。

特開２０１３−０２０９４９号公報

フラットケーブルに含まれる導体として高周波対応が可能な同軸電線を用いることが考えられる。しかし、特許文献１に記載の接続部材の構成においては、この接続部材に同軸電線のグランドを落とす部分が形成できないため、同軸電線を含むフラットケーブルに接続される接続部材として用いることが困難である。

本発明は、フラットケーブルに接続される接続部材であって、高周波対応が可能な接続部材および接続部材付きフラットケーブルを安価に提供することを目的とする。

本発明の接続部材は、
第１絶縁フィルムと、
前記第１絶縁フィルムの上に貼り付けられている第２絶縁フィルムと、
並列された状態で少なくとも前記第２絶縁フィルムの上または前記第１絶縁フィルムの上に貼り付けられている複数本の平角導体と、
前記複数本の平角導体の長さ方向の一端から離れた状態で、前記複数本の平角導体の並列方向に延びているグランドバーと、
を備え、
前記グランドバーは、前記複数本の平角導体のうち少なくとも１つの平角導体と導電接続されている。

本発明の接続部材によれば、高周波対応が可能な同軸電線を含むフラットケーブルに接続される接続部材を安価に提供することができる。

本発明に係る接続部材およびフラットケーブルの実施形態の一例を示す平面図である。 図１に示す接続部材がフラットケーブルに接続された状態を示す断面図である。 本発明の変形例に係る接続部材の製造方法を示す図である。 図３に示す接続部材の製造方法を示す図である。 図３に示す接続部材の他の製造方法の例を示す図である。 本発明に係る接続部材の他の変形例を示す図である。 本発明に係る接続部材のさらに他の変形例を示す図である。 本発明に係る接続部材の別の変形例を示す図である。 本発明に係る接続部材のさらに別の変形例を示す図である。

[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本願発明の実施形態に係る接続部材は、
（１）第１絶縁フィルムと、
前記第１絶縁フィルムの上に貼り付けられている第２絶縁フィルムと、
並列された状態で少なくとも前記第２絶縁フィルムの上または第１絶縁フィルムの上に貼り付けられている複数本の平角導体と、
前記複数本の平角導体の長さ方向の一端から離れた状態で、前記複数本の平角導体の並列方向に延びているグランドバーと、
を備え、
前記グランドバーは、前記複数本の平角導体のうち少なくとも１つの平角導体と導電接続されている。
この構成によれば、高価なフレキシブルプリント基板等により接続部材を形成する必要がなく、高周波対応が可能な同軸電線を含むフラットケーブルに接続される接続部材を簡便な構成で安価に提供することができる。

（２）前記第１絶縁フィルムの前記長さ方向における一端部において、前記第１絶縁フィルム上に前記第２絶縁フィルムが貼られずに前記第１絶縁フィルムが露出され、
前記第１絶縁フィルムが露出した部分に前記グランドバーが配置されていることが好ましい。
この構成によれば、グランドバーと導電接続される平角導体以外の複数本の平角導体とグランドバーとの導電を確実に防ぐことができる。

（３）前記グランドバーに接続されない平角導体の長さは、前記グランドバーと導電接続される平角導体の長さよりも短いことが好ましい。
この構成によれば、接続部材の複数の平角導体のうち、グランドバーに接続される平角導体の位置を自由に設定可能となる。

（４）前記複数本の平角導体の並列方向に沿った少なくとも一部において、前記第１絶縁フィルム上に前記第２絶縁フィルムが貼られずに前記第１絶縁フィルムが露出され、
前記第１絶縁フィルムが露出した部分に前記複数本の平角導体のうち少なくとも１つの平角導体が配置され、
前記第１絶縁フィルムが露出した部分に配置された平角導体は、前記グランドバーと導電接続されていることが好ましい。
この構成によれば、信号線部となる平角導体と、グランド線部となる両端の平角導体との判別を容易にし、グランド線部となる平角導体とグランドバーとの接続作業性を向上させることができる。

また、本願発明の実施形態に係る接続部材付きフラットケーブルは、
（５）前記（１）から（４）のいずれかに記載の接続部材にフラットケーブルが接続されている接続部材付きフラットケーブルであって、
前記フラットケーブルは、
中心導体の周囲に、絶縁体、外部導体及び外被が同軸状に順次積層され、前記フラットケーブルの一端側から前記中心導体、前記絶縁体および前記外部導体が順に露出されている複数本の同軸電線と、
平面状に配列された前記複数本の同軸電線の配列面の両面から貼り合わされる第３絶縁フィルムと、を有し、
前記同軸電線の数が前記接続部材の平角導体の数よりも少なく、
各中心導体が各前記平角導体に導電接続されるとともに、各外部導体が前記接続部材の前記グランドバーに導電接続されている。
この構成によれば、同軸電線のような高周波対応が可能な導体を含む接続部材付きフラットケーブルを安価に提供することができる。

[本願発明の実施形態の詳細]
以下、本発明に係る接続部材およびフラットケーブルの実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１は本実施形態に係る接続部材およびフラットケーブルの端部の平面図であり、図２はフラットケーブルに接続部材が接続された状態を示す断面図である。

本実施形態に係るフラットケーブル１は、一対の外部機器を電気的に接続するため、もしくは機器内配線のために用いられるケーブルである。図１に示すように、フラットケーブル１は、複数本（ここでは、例えば８本）の同軸電線２と、一対の絶縁フィルム３（第３の絶縁フィルムの一例）とを備えている。

同軸電線２は、例えば、中心導体５、絶縁体６、外部導体７および外被８がこの順で中心から径方向に積層された電線である。複数本の同軸電線２は所定のピッチで平面状に配列されている。

絶縁フィルム３は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルあるいはポリイミド等の樹脂から形成されている。絶縁フィルム３には、その互いに対向する面に、それぞれ、ポリエステル系接着剤または難燃ポリ塩化ビニル系の絶縁性接着剤や難燃ポリオレフィンなどからなる接着層が設けられている。
一対の絶縁フィルム３は、接着層の面を対向させた状態で、平面状に配列された複数本の同軸電線２を配列面の両面から挟み込むことにより、互いに貼り合わされている。

フラットケーブル１の長手方向における端部において、絶縁フィルム３が所定長さ除去され、同軸電線２の一部が露出されている。このようにフラットケーブル１の端部から露出された部分を便宜的に接続部１１と呼ぶ。接続部１１において、各同軸電線２は、その先端側から中心導体５、絶縁体６、外部導体７および外被８が順に露出されている。この露出された中心導体５が接続電極１２とされている。

本実施形態に係る接続部材２０は、補強フィルム２１（第１絶縁フィルムの一例）と、絶縁フィルム２２（第２絶縁フィルムの一例）と、複数の平角導体２３と、グランドバー２４とを備えている。

補強フィルム２１として、例えば、ポリエチレンテレフタレートからなるフィルムが用いられる。
絶縁フィルム２２は、補強フィルム２１の上面の少なくとも一部に設けられており、例えば補強フィルム２１よりも薄肉のポリエチレンテレフタレートからなるフィルムから構成されている。接続部材２０の厚さは、コネクタ等の接続相手によって、補強フィルム２１と絶縁フィルム２２の厚さを変えて調整する。例えば、補強フィルム２１の厚さは０．１〜０．５ｍｍであり、絶縁フィルム２２の厚さは０．０１〜０．５ｍｍである。本例においては、補強フィルム２１と絶縁フィルム２２とは、絶縁フィルム２２上に配列される平角導体２３の長さ方向における一端部がずれて配置されている。一方、平角導体２３の長さ方向における他端部と、平角導体２３の並列方向における両端部においては、補強フィルム２１と絶縁フィルム２２とは揃った状態で配置されている。これにより、補強フィルム２１上には、複数本の平角導体２３の並列方向に沿って、絶縁フィルム２２が貼られていない部分２１Ａが露出されている。

複数本の平角導体２３は、絶縁フィルム２２の上面に、接続部１１の接続電極１２と略同一幅寸法で同一ピッチに配列されている。これらの平角導体２３は、銅または銅合金の圧延銅箔からなるもので、その表面には、金メッキが施されている。各平角導体２３の長さは、絶縁フィルム２２の短手方向の長さと略一致している。平角導体２３としては、錫、金、銀などでメッキされたものが使用される。グランド用途に使用される平角導体２３と信号用途に使用される平角導体２３とは、サイズやメッキ等を別にしてもよい。

グランドバー２４は、平角導体２３の長さ方向の一端から離れた状態で、複数本の平角導体２３の並列方向に延び、補強フィルム２１上の絶縁フィルム２２が貼られていない部分２１Ａに配置されている。グランドバー２４の両端は、絶縁フィルム２２の上面に配列された複数の平角導体２３のうち両端の平角導体２３と半田１５により導電接続されている。平角導体２３のうちグランドバーに接続されるものは、同軸電線２に接続される場合と接続されない場合といずれもある。

図２に示すように、フラットケーブル１の長手方向の端部において、フラットケーブル１と接続部材２０とが接続される。具体的には、フラットケーブル１の接続部１１が接続部材２０に重ね合わされ、同軸電線２から露出された接続電極である中心導体５と接続部材２０の平角導体２３とが半田によって導電接続されている。また、同軸電線２から露出された外部導体７と接続部材２０のグランドバー２４とが半田によって導電接続されている。グランドバー２４と平角導体２３との間隔および同軸電線２の接続部１１における外部導体７と中心導体５との間隔は、外部導体７をグランドバー２４に接続するのと中心導体５を平角導体２３に接続するのが同時に可能であるように調整される。

近年、高速信号伝送を達成すべくシールド効果の高い配線材が要求されており、このような高速信号伝送に対応するためには同軸電線を備えるフラットケーブルを用いることが好適である。しかし、従来のフレキシブルフラットケーブル用の接続部材の構成では、この接続部材に同軸電線のグランドを落とす部分が形成できないため、同軸電線を備えたフラットケーブルの接続部材として用いることが困難であった。また、接続部材としてフレキシブルプリント基板等を用いることは可能であったが、高価であった。

一方、本実施形態に係る接続部材２０は、絶縁フィルム２２上に並列された複数本の平角導体２３のうち少なくとも１つの平角導体２３と、補強フィルム２１上おいて複数本の平角導体２３の並列方向に延びているグランドバー２４とが導電接続されている。このような簡便な構成により、フラットケーブル１の同軸電線２のグランドを落とす部分を接続部材２０に形成することができる。そのため、高価なフレキシブルプリント基板等により接続部材を形成する必要がなく、フラットケーブル１の同軸電線２と導電接続される接続部材２０を安価に提供することができる。また、このような接続部材２０を高周波対応が可能な同軸電線２を備えたフラットケーブル１に接続することで、接続部材２０付きのフラットケーブル１を安価に提供することができる。

また、本実施形態に係る接続部材２０によれば、補強フィルム２１の複数本の平角導体２３の長さ方向における一端部において、絶縁フィルム２２が貼られずに補強フィルム２１が露出され、この補強フィルム２１が露出した部分２１Ａにグランドバー２４が配置されている。したがって、簡便な構成により、グランドバー２４と導電接続される平角導体２３Ａ以外の平角導体２３と、グランドバー２４との意図しない導電を確実に防ぐことができる。また、同軸電線２の接続部１１における中心導体５と外部導体７との段差を部分的に吸収することもできる。

以上、本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。また、上記説明した構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等に変更することができる。

上記実施の形態で説明した接続部材２０においては、複数の平角導体２３は互いに略同一の長さを有しているがこの例に限られない。例えば、図４に示すような接続部材２０Ａを用いても良い。この接続部材２０Ａの製造方法について図３及び図４を参照して説明する。

まず、図３に示すように、長尺の絶縁フィルム２２の上に複数本の平角導体２３を貼る。そして、平角導体２３が貼り付けられた長尺の絶縁フィルム２２を適当な大きさに切断する。

次に、図４（ａ）に示すように、切断された絶縁フィルム２２において、グランドバー２４に接続される平角導体２３Ａ以外の平角導体２３の一端部側の部分であってグランドバー２４が置かれる部分を、当該平角導体２３が貼り付けられた部分の絶縁フィルム２２とともに切り取る。これにより、グランドバー２４に接続されない平角導体２３の長さは、グランドバー２４と導電接続される平角導体２３Ａの長さよりも短くなる。

次に、図４（ｂ）に示すように、このような平角導体２３が貼り付けられた絶縁フィルム２２を補強フィルム２１へ貼りつける。そして、半田ペーストＳを平角導体２３Ａ上のグランドバー２４が接続される部分に塗布する。同様に、半田ペーストＳを平角導体２３，２３Ａ上において同軸電線２の中心導体５が接続される部分に塗布する。

最後に、図４（ｃ）に示すように、フラットケーブル１と接続部材２０Ａとを接続する。具体的には、平角導体２３Ａとグランドバー２４とを例えばヒーターまたはレーザーにより加熱して半田付けする。そして、グランドバー２４上に同軸電線２の外部導体７を半田付けするとともに、平角導体２３，２３Ａ上に同軸電線２の中心導体５を半田付けする。
なお、図４（ｃ）に示すように、外部導体７の上にさらにグランドバー２４を半田付けしてもよい。

本変形例においては、グランドバー２４に接続されない平角導体２３の長さがグランドバー２４と導電接続される平角導体２３Ａの長さよりも短くなるようにグランドバー２４に接続されない平角導体２３および絶縁フィルム２２の一部を切り取っている。この構成によれば、接続部材２０Ａの複数の平角導体２３のうち、グランドバー２４に接続される平角導体２３Ａの位置を自由に設定可能となる。

なお、図４（ａ）においては、絶縁フィルム２２の長手方向に沿った片方の側面（図４（ａ）中の下面）側において、平角導体２３および絶縁フィルム２２の一端側の部分をそれぞれ切り取っているが、平角導体２３および絶縁フィルム２２の切り取り方はこの例に限られない。例えば、図５（ａ）に示すように、グランドバー２４に接続される平角導体２３Ａ（図５中の最も左側に配置された平角導体２３Ａ）以外の平角導体２３において、これらの平角導体２３の両端部は残しておき、その両端部以外の部分であってグランドバー２４が置かれる部分を、絶縁フィルム２２とともに一度に切り取る方法を採用してもよい。その後、図５（ｂ）に示すように、このような平角導体２３が貼り付けられた絶縁フィルム２２を補強フィルム２１へ貼りつけることで、図４と同様に、グランドバー２４に接続されない平角導体２３の長さがグランドバー２４と導電接続される平角導体２３Ａの長さよりも短い接続部材２０Ａ１を作製することができる。

上記実施の形態においては、複数本の平角導体２３は、すべて絶縁フィルム２２上に配列されているが、この例に限られない。例えば、図６（ａ），（ｂ）に示される接続部材２０Ｂのように、補強フィルム２１上の複数本の平角導体２３の並列方向の少なくとも一部において、絶縁フィルム２２が貼られずに補強フィルム２１が露出されていてもよい。この例においては、補強フィルム２１が露出された部分２１Ｂ上に複数本の平角導体２３のうち両端の平角導体２３Ａが配置され、これらの平角導体２３Ａが補強フィルム２１上に設けられたグランドバー２４の両端と導電接続されている。なお、絶縁フィルム２２上に配列された複数本の平角導体２３と両端の平角導体２３Ａとの高さ方向の上面を合わせるため、両端の平角導体２３Ａは、絶縁フィルム２２の厚さと絶縁フィルム２２上の平角導体２３の厚さとを合わせた厚さを有していることが好ましい。
この構成によれば、信号線部となる絶縁フィルム２２上の平角導体２３と、グランド線部となる両端の平角導体２３Ａとの判別を容易にし、平角導体２３Ａとグランドバー２４との接続作業性を向上させることができる。
この例でも、グランドバー２４を補強フィルム２１上に直接貼り付けてグランド端子として使用する平角導体２３Ａとグランドバー２４とを、導電性接着剤や金属箔等により電気的に接続してもよい。

また、図７に示す接続部材２０Ｃのように、補強フィルム２１の下面に銅からなる導電基板２５が貼り付けられ、この導電基板２５とグランド線部となる両端の平角導体２３Ａとが断面略Ｃ字状のグランド部材２４Ａにより導電接続されている構成としてもよい。この構成によれば、銅からなる導電基板２５を設けることにより接続部材２０Ｃの高周波伝送特性を向上させることができる。

また、図８に示す接続部材２０Ｄのように、両端の平角導体２３Ａ上にグランドバー２４の両端を配置し、グランドバー２４の平角導体２３Ａ上に配置された部分に穴を設け、その穴に導電性接着剤２６を埋め込むことで、平角導体２３Ａとグランドバー２４とを導電接続させる構成としてもよい。

さらに、図９に示すように、補強フィルム２１において、複数本の平角導体２３の並列方向における中央部にも、絶縁フィルム２２が貼られずに補強フィルム２１が露出した部分２１Ｃが設けられる構成としてもよい。この例においては、補強フィルム２１の両端および中央部の露出部分２１Ｃにグランド線部となる３本の平角導体２３Ａが配置され、これらの平角導体２３Ａが、複数本の平角導体２３の並列方向に沿って延びる単一のグランドバー２４と導電接続されている。この例ではグランドバーの中央部分からも接地されるのでグランド電位が一層安定して好ましい。
このように、接続部材２０Ｅにおいては、グランド線部となる平角導体２３Ａを自由に配列させることができる。

なお、上記の実施形態においては、グランドバー２４は、補強フィルム２１上の絶縁フィルム２２が貼られていない部分２１Ａに配置されているが、補強フィルム２１の上面全体に絶縁フィルム２２が張り付けられ、グランドバー２４もこの絶縁フィルム２２の上面に配置される構成としてもよい。この場合、グランドバー２４と導電接続される平角導体２３（２３Ａ）以外の平角導体２３とグランドバー２４との意図しない導電を防ぐため、グランドバー２４を平角導体２３の長さ方向の一端から離れた状態で配置しておくことが必要である。

上記の実施形態においては、フラットケーブル１は、接続部材２０に備わる平角導体２３と同数の同軸電線２を有しているが、同軸電線２の数は接続部材２０の平角導体２３の数よりも少なくてもよい。すなわち、複数の平角導体２３のうちグランドバー２４と接続されない平角導体２３にのみ同軸電線２が導電接続され、グランドバー２４と導電接続される平角導体２３（２３Ａ）には同軸電線２が接続されない構成を採用しても良い。

１：フラットケーブル
２：同軸電線
３：絶縁フィルム（第３絶縁フィルムの一例）
５：中心導体
６：絶縁体
７：外部導体
８：外被
１１：接続部
１５，２６：半田
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ：接続部材
２１：補強フィルム（第１絶縁フィルムの一例）
２１Ａ：補強フィルムの露出部分
２２：絶縁フィルム（第２絶縁フィルムの一例）
２３，２３Ａ：平角導体
２４：グランドバー

Claims (5)

1. 第１絶縁フィルムと、
   前記第１絶縁フィルムの上に貼り付けられている第２絶縁フィルムと、
   並列された状態で少なくとも前記第２絶縁フィルムの上または前記第１絶縁フィルムの上に貼り付けられている複数本の平角導体と、
   前記複数本の平角導体の長さ方向の一端から離れた状態で、前記複数本の平角導体の並列方向に延びているグランドバーと、
   を備え、
   前記グランドバーは、前記複数本の平角導体のうち少なくとも１つの平角導体と導電接続されている、接続部材。
2. 前記第１絶縁フィルムの前記長さ方向における一端部において、前記第１絶縁フィルム上に前記第２絶縁フィルムが貼られずに前記第１絶縁フィルムが露出され、
   前記第１絶縁フィルムが露出した部分に前記グランドバーが配置されている、請求項１に記載の接続部材。
3. 前記グランドバーに接続されない平角導体の長さは、前記グランドバーと導電接続される平角導体の長さよりも短い、請求項２に記載の接続部材。
4. 前記複数本の平角導体の並列方向に沿った少なくとも一部において、前記第１絶縁フィルム上に前記第２絶縁フィルムが貼られずに前記第１絶縁フィルムが露出され、
   前記第１絶縁フィルムが露出した部分に前記複数本の平角導体のうち少なくとも１つの平角導体が配置され、
   前記第１絶縁フィルムが露出した部分に配置された平角導体は、前記グランドバーと導電接続されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の接続部材。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の接続部材にフラットケーブルが接続されている接続部材付きフラットケーブルであって、
   前記フラットケーブルは、
   中心導体の周囲に、絶縁体、外部導体及び外被が同軸状に順次積層され、前記フラットケーブルの一端側から前記中心導体、前記絶縁体および前記外部導体が順に露出されている複数本の同軸電線と、
   平面状に配列された前記複数本の同軸電線の配列面の両面から貼り合わされる第３絶縁フィルムと、を有し、
   前記同軸電線の数が前記接続部材の平角導体の数よりも少なく、
   各中心導体が各前記平角導体に導電接続されるとともに、各外部導体が前記接続部材の前記グランドバーに導電接続されている、接続部材付きフラットケーブル。

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