JP2015144102A - ケーブル実装構造体、ケーブル接続構造体、内視鏡装置およびケーブル実装構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】同軸ケーブルと回路基板との間の接続の確実性を維持できるケーブル接続構造体を提供する。
【解決手段】基板の接続電極に接続されるケーブル実装構造体１０は、少なくとも１の同軸ケーブル１と、封止樹脂からなり、同軸ケーブル１の一端部を覆う固定部６と、を備え、固定部６内の同軸ケーブル１は、芯線２の周囲に形成される内部絶縁層３、内部絶縁層３の周囲に形成されるシールド線４、およびシールド線４の周囲に形成される外部絶縁層５が、芯線２の周面の少なくとも一部が露出し、かつシールド線４の少なくとも一部が残存するように除去された露出部１１と、芯線２の周囲に内部絶縁層３、シールド線４および外部絶縁層５が残存する被覆部１２とを有し、固定部５の基板と対向する接続面９は平面状をなし、接続面９には芯線２およびシールド線４の端面が露出することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ケーブル実装構造体、該ケーブル実装構造体を基板に接続したケーブル接続構造体、内視鏡装置およびケーブル実装構造体の製造方法に関する。

近年、医療用および工業用の内視鏡が広く用いられている。医療用の内視鏡としては、例えば、被検体内へ挿入される挿入部の先端にＣＣＤ等の撮像素子を内蔵した撮像装置を備えたものがある。この挿入部を体内に深く挿入することにより、病変部を観察することができ、さらに、必要に応じて処置具を併用することにより、体内の検査や治療を行うこともできる。

このような内視鏡においては、画像をモニタに映し出すために、撮像素子が撮像した画像情報を電気信号に変換し、信号線を介して信号処理装置に伝送し、この信号処理装置において伝送信号を処理する。そのため、内視鏡内の撮像素子と信号処理装置とは、画像信号の伝送、クロック信号の伝送、撮像素子への駆動電源の供給等のため、複数本のケーブルを束ねた集合ケーブルによって接続されている。

集合ケーブルの接続に関連する技術として、複数の同軸ケーブルから成る集合ケーブルを、電極が設けられた回路基板に一括接続する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、まず、各同軸ケーブルの先端部を配列ブロックによって固定し、各同軸ケーブルの芯線の先端面と配列ブロックの先端面が一致するように研磨処理を施す。そして、この芯線の先端面と、電極が設けられた回路基板とを対向させ、異方性導電性シートや接続バンプ等を介して両者を接続する。さらに、補強のため、この接続部周辺にエポキシ系の接着剤を塗布して固める。

特許第３８６３５８３号公報

このように、同軸ケーブルの端面と回路基板とを対向させて接続し、さらにその周辺を接着剤で補強することにより、通常の使用状態における接続の確実性を維持することはできる。しかしながら、芯線を覆う内部絶縁層には滑り性のよいフッ素系樹脂が使用されることが多いため、接続部周辺を接着材で補強したとしても、芯線は十分な補強効果を得られず、同軸ケーブルの外部から大きな力が繰り返し加えられた場合、同軸ケーブルの芯線に、該芯線を回路基板から引き剥がす方向の負荷が発生し、芯線と電極との間の接続が損なわれてしまうおそれがあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、同軸ケーブルと回路基板との間の接続の信頼性を保持しうるケーブル実装構造体を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるケーブル実装構造体は、基板の接続電極に接続されるケーブル実装構造体であって、導体によって形成された芯線と、前記芯線の周囲に絶縁体によって形成された内部絶縁層と、前記内部絶縁層の周囲に導体によって形成されたシールド線と、前記シールド線の周囲に絶縁体によって形成された外部絶縁層とを有する、少なくとも１つの同軸ケーブルと、封止樹脂からなり、前記同軸ケーブルの一端部を覆う固定部と、を備え、前記固定部内の同軸ケーブルは、前記内部絶縁層、前記シールド線、および前記外部絶縁層が、前記芯線の周面の少なくとも一部が露出し、かつ前記シールド線の少なくとも一部が残存するように除去された露出部と、前記芯線の周囲に前記内部絶縁層、前記シールド線および前記外部絶縁層が残存する被覆部とからなり、前記固定部の前記基板と対向する接続面は平面状をなし、前記接続面には前記芯線および前記シールド線の端面が露出することを特徴とする。

また、本発明にかかるケーブル実装構造体は、上記発明において、前記露出部は、前記固定部の接続面側に形成されることを特徴とする。

また、本発明にかかるケーブル実装構造体は、上記発明において、前記露出部は、前記芯線の周面の半分以上が露出していることを特徴とする。

また、本発明にかかるケーブル実装構造体は、上記発明において、前記露出部は、前記芯線の周面全体が露出していることを特徴とする。

また、本発明にかかるケーブル実装構造体は、上記発明において、前記固定部を形成する封止樹脂は、金属に対する接着性を有するものであることを特徴とする。

また、本発明にかかるケーブル実装構造体は、上記発明において、前記芯線の周面が露出する側に、露出した前記芯線を覆うようにグランドバーが設けられたことを特徴とする。

また、本発明にかかるケーブル実装構造体は、上記発明において、前記接続面側に、前記同軸ケーブルを嵌合することにより前記同軸ケーブルを配置させる溝部が形成されたケーブル配列部材を有し、前記ケーブル配列部材は、前記固定部により前記同軸ケーブルとともに固定されることを特徴とする。

また、本発明にかかるケーブル実装構造体は、上記発明において、前記ケーブル配列部材は、前記同軸ケーブルの露出部をレーザ加工により形成する際、レーザを遮蔽するマスクとして機能することを特徴とする。

また、本発明にかかるケーブル接続構造体は、接続電極が形成された基板と、前記基板の接続電極に電気的に接続される上記のいずれか一つに記載のケーブル実装構造体と、を備え、前記ケーブル実装構造体は、端面に露出した前記芯線および前記シールド線を介して前記接続電極と接続されることを特徴とする。

また、本発明にかかる内視鏡装置は、接続電極が形成された基板と、前記基板の接続電極に電気的に接続される上記のいずれか一つに記載のケーブル実装構造体と、前記基板に形成された電極に接続された撮像素子と、備え、前記ケーブル実装構造体は、端面に露出した前記芯線および前記シールド線を介して前記接続電極と接続されることを特徴とする。

また、本発明にかかるケーブル実装構造体の製造方法は、位置決め部材の溝部に同軸ケーブルを嵌合する嵌合ステップと、前記位置決め部材の外部からレーザ照射して、前記同軸ケーブルの芯線の周面の少なくとも一部が露出し、かつ前記同軸ケーブルのシールド線の少なくとも一部が残存した露出部を形成する除去ステップと、封止樹脂により、前記露出部を含む前記同軸ケーブルおよび前記ケーブル配列部材を固定する固定ステップと、前記固定部を所定箇所で切断し、前記芯線および前記シールド線の端面を露出させる切断ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、固定部によって芯線を含む同軸ケーブルを固定しているので、基板に接続された後、同軸ケーブルの芯線に引っ張り負荷が作用した場合であっても、芯線の端面と基板の接続電極との接続が破壊されることを防止し、ケーブルと基板との間の接続の信頼性を保持することが可能となる。

図１は、本発明の実施の形態１にかかるケーブル実装構造体を示す斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態１にかかるケーブル接続構造体を説明する斜視図である。 図３は、図２のケーブル接続構造体のケーブル軸方向と平行、かつ鉛直な面での断面図である。 図４は、本発明の実施の形態１の変形例１にかかるケーブル実装構造体を示す斜視図である。 図５は、本発明の実施の形態１の変形例２にかかるケーブル実装構造体を示す斜視図である。 図６は、本発明の実施の形態１の変形例３にかかるケーブル実装構造体を示す斜視図である。 図７Ａは、図６のケーブル接続構造のケーブル軸方向と平行、かつ鉛直な面での断面図である。 図７Ｂは、本発明の実施の形態１の変形例４にかかるケーブル実装構造体のケーブル軸方向と平行、かつ鉛直な面での断面図である。 図７Ｃは、本発明の実施の形態１の変形例５にかかるケーブル実装構造体のケーブル軸方向と平行、かつ鉛直な面での断面図である。 図８は、本発明の実施の形態２にかかるケーブル接続構造を説明する斜視図である。 図９は、本発明の実施の形態２にかかるケーブル接続構造の製造方法を説明するフローチャートである。 図１０Ａは、本発明の実施の形態２にかかるケーブル接続構造の製造方法を説明する図である。 図１０Ｂは、本発明の実施の形態２にかかるケーブル接続構造の製造方法を説明する図である。 図１０Ｃは、本発明の実施の形態２にかかるケーブル接続構造の製造方法を説明する図である。 図１１は、内視鏡装置の概略構成を示す模式図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるケーブル実装構造体を示す斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかるケーブル実装構造体と基板とを接続してなるケーブル接続構造体を説明する斜視図であり、図３は、図２のケーブル接続構造体のケーブル軸方向と平行、かつ鉛直な面での断面図である。図１に示すケーブル実装構造体１０は、同軸ケーブル１と、封止樹脂からなり、同軸ケーブル１の一端部を覆う固定部６と、を備える。実施の形態１では、図１に示すように、３本の同軸ケーブルが１個の固定部６により固定された構造を例として説明するが、これに限定されるものではなく、１以上の同軸ケーブルを使用するものであればよい。

同軸ケーブル１は、導体によって形成された芯線２と、芯線の周囲に絶縁体によって形成された内部絶縁層３と、内部絶縁層３の周囲に導体によって形成されたシールド線４と、シールド線４の周囲に絶縁体によって形成された外部絶縁層５とが同心円状に配置された構造を有している。

ケーブル実装構造体１０において、固定部６内の同軸ケーブル１は、芯線２の周囲に形成される内部絶縁層３、内部絶縁層３の周囲に形成されるシールド線４、およびシールド線４の周囲に形成される外部絶縁層５が、芯線２の周面の少なくとも一部が露出し、かつシールド線４の少なくとも一部が残存するように除去された露出部１１と、芯線２の周囲に内部絶縁層３、シールド線４および外部絶縁層５が残存する被覆部１２とを有する。固定部６の後述する基板と対向する接続面９は平面状をなし、接続面９には芯線２およびシールド線４の端面が露出する。実施の形態１では、露出部１１は、固定部６内であれば固定部６の中央部に形成されてもよいが、接続の信頼性、確実性の観点から、接続面９側に形成されることが好ましい。また、固定部６内での軸方向の長さの半分以上が露出部１１であることが好ましいが、接続の信頼性、確実性の観点から、固定部６内に被覆部１２が存在することが好ましく、したがって、露出部１１の固定部６内での軸方向の長さは、３/４以下であることが好ましい。

固定部６は、電気絶縁性の封止樹脂からなり、芯線２の材料である金属、例えば、銅、銀めっき銅、銅被覆鋼、錫めっき銅等に接着性を有する封止樹脂であることが好ましい。接着性を有する封止樹脂とは、例えば、フッ素系樹脂を除くその他の樹脂を意味する。実施の形態１においては、固形部６は直方体に形成されているが、接続面９が平面であれば、円柱状、楕円柱状等であってもよい。

ケーブル実装構造体１０は、同軸ケーブル１をケーブル配列部材に整列させた状態で仮固定し、露出部１１となる部分の外部絶縁層５をレーザ加工機等により除去する。その後、シールド線４、および内部絶縁層３を、略半分が残存するようマスクした状態でレーザを照射して、順次、シールド線４、および内部絶縁層３を除去して露出部１１を形成する。ついで、同軸ケーブル１の露出部１１および被覆部１２となる部分に封止型を取り付け、封止型内に封止樹脂を充填し、硬化させて、封止型を取り外した後、同軸ケーブル１の端部が露出する様に固定部６を切断して、芯線２およびシールド線４の端面が露出した接続面９を形成する。なお、固定部６内での同軸ケーブル１を所定間隔で配列させるために、２つのケーブル配列部材により同軸ケーブル１を整列させた状態で、露出部１１、および固定部６を形成することが好ましい。実施の形態１では、露出部１１は外部絶縁層５が除去されているが、外部絶縁層５も、シールド線４および内部絶縁層３と同様に、略半分が残存するようマスクした状態でレーザを照射することにより、略半分を残してもよい。また、実施の形態１の同軸ケーブル１の露出した周面はすべて同方向（上部）に形成されるが、複数の同軸ケーブル１のレーザ加工のマスクの位置を調整することにより、芯線２の露出する周面の位置を変えてもよい。

ケーブル実装構造体１０は、図２および図３に示すように、基板２０と接続されて、ケーブル接続構造体１００をなす。基板２０の同軸ケーブル１との接続面２５には、芯線２との接続用の電極２１と、シールド線４との接続用の電極２２が形成される。電極２１は、ケーブル実装構造体１０内の芯線２に対向する位置に、芯線２と同数形成され、電極２２は、複数のシールド線４と対向する位置に直線状に形成され、複数のシールド線４と一括して接続される。電極２２は、複数のシールド線４に対向した形状を有していれば、例えば曲線などの、直線以外の形状でも良い。

ケーブル実装構造体１０と基板２０とは、半田や金（Ａｕ）等によって形成された接続バンプ３１ａ及び３２ｂを介して電気的に接続されている。さらに、ケーブル実装構造体１０の接続面９と基板２０の接続面２５との間及び固定部６の側面にはエポキシ樹脂等の補強用樹脂３２が充填・塗布されており、両者の接続をさらに確実にしている。

実施の形態１では、芯線と接着性のよい封止樹脂からなる固定部により、直接芯線を固定できるため、同軸ケーブルに外力が加えられた場合でも、固定部が芯線を強固に保持して、芯線抜けを確実に防止することができる。

実施の形態１において、ケーブル実装構造体１０の露出部１１は、芯線２の周面が略半分露出しているが、芯線２の周面の露出を半分より多くすることもできる。図４は、本実施の形態１の変形例１にかかるケーブル実装構造体の斜視図である。

図４に示すように、変形例１にかかるケーブル実装構造体１０Ａは、芯線２の周面の２/３が露出している。変形例１では、露出部分を周面の半分より多くすることで、シールド線４の間隔が広くなるため、固定部６を形成する際に封止樹脂が浸透、充填されやすくなり、故障の発生原因となりうる気泡の発生を防止することができる。また、変形例１では、露出部１１Ａの軸方向の長さを実施の形態１と同程度とした場合には、芯線２と固定部６との接触面積が増加するため、芯線２と固定部６との接着力をさらに向上でき、接着力を同程度とした場合には、露出部１１Ａの軸方向の長さを短くすることができるため、硬質部分となる固定部６の軸方向の長さを短くできる。なお、芯線２の周面の３/５以上露出することが好ましい。

さらに、芯線２の露出する部分を増やして固定部６との接続強度を向上するとともに、シールド線４の電極２２との接続性を確保するために、露出部１１Ｂの内部絶縁体３をすべて除去してもよい。図５は、本実施の形態１の変形例２にかかるケーブル実装構造体の斜視図である。

図５に示すように、変形例２にかかるケーブル実装構造体１０Ｂは、露出部１１Ｂの内部絶縁体３がすべて除去され、露出部１１Ｂ内の芯線２の周面は全体が露出している。露出部１１Ｂの内部絶縁体３の除去は、マスクした状態でレーザ照射して芯線２の略半分が露出し、内部絶縁体３およびシールド線４が略半分残存した状態とした後、芯線２とシールド線４には影響を与えず内部絶縁体３のみを選択的に除去可能なレーザ（例えばCO2レーザ）を照射することで、芯線２及びシールド線４を残存させながら内部絶縁体３を除去すればよい。変形例２では、芯線２の全周を露出させることができるので、芯線２と固定部６との接続をさらに向上させることができ、これにより芯線２と電極２１との接続の信頼性をより一層向上しうる。

また、芯線２の周面が露出する側に、露出した芯線２を覆うようにグランドバーを設けてもよい。図６は、本実施の形態１の変形例３にかかるケーブル接続構造体を説明する斜視図である。図７は、図６のケーブル接続構造体のケーブル軸方向と平行、かつ鉛直な面での断面図である。

変形例３にかかるケーブル実装構造体１０Ｃは、芯線２の周面が露出する側、すなわち、図６では芯線２の上部に、露出した芯線２を覆うようにグランドバー７が設けられている。グランドバー７は、図７Ａに示すように、露出した芯線２の長さ以上、すなわち、露出部１１Ｃの軸方向の長さ以上とすることが好ましい。ケーブル実装構造体１０Ｃと接続される基板２０Ｃの、接続面２５のグランドバー７と対向する位置には、グランドバー接続用の電極２３が形成される。変形例３にかかるケーブル実装構造体１０Ｃは、内部絶縁体３およびシールド線４の除去後、グランドバー７を所定箇所に位置決めする治具にて固定した後、封止型に封止樹脂を充填し、固定部６を形成すればよい。グランドバー７を位置決めする治具により、芯線２とグランドバー７とが接触しないよう調整する。変形例３では、シールド線を除去した側で発生するノイズの芯線への影響を、グランドバーにより除去することができるため、ケーブル接続構造体の電気特性を向上することができる。

また、グランドバーは、図７Ｂに示すような構造であってもよい。図７Ｂは、本発明の実施の形態１の変形例４にかかるケーブル実装構造体のケーブル軸方向と平行、かつ鉛直な面での断面図である。変形例４にかかるケーブル実装構造体１０Ｄのグランドバー７Ｄは、シールド線４の断面部と接触するように厚いものが使用される。図７Ｂに示すように、グランドバー７Ｄはシールド線４に接触または電気的に接続している方がよりノイズ除去効果が得られるため、望ましい。なお、グランドバー７Ｄの厚さは、グランドバー７Ｄの下面の位置が、シールド線４の内側表面と同じ位置となる厚さとすることが好ましい。グランドバー７Ｄの下面位置をシールド線４の内側表面と同じ位置とすることにより、露出部１１Ｄと被覆部１２Ｄの電気特性が近くなるためである。また、グランドバーは、図７Ｃに示すような構造であってもよい。図７Ｃは、本発明の実施の形態１の変形例５にかかるケーブル実装構造体のケーブル軸方向と平行、かつ鉛直な面での断面図である。変形例５にかかるケーブル実装構造体１０Ｅのグランドバー７Ｅは、軸方向の厚さが一様ではなく、接続面９からほぼ半分は均一な厚さで、その後被覆部１２Ｅに近づくにつれて厚さが徐々に厚くなる形状を有している。図７Ｂに示すように、グランドバー７Ｅは接続面９に近づくに従って厚さが薄くなる構造である方が、グランドバー７Ｅと封止樹脂９の線膨張係数差による反りが発生しにくいため、望ましい。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２にかかるケーブル接続構造について説明する。図８は、本実施の形態２にかかるケーブル接続構造体を説明する斜視図である。

実施の形態２にかかるケーブル接続構造体１００Ｄは、ケーブル実装構造体１０Ｄと基板２０Ｄとが接続されてなる。ケーブル実装構造体１０Ｄは、接続面９側に、同軸ケーブル１を嵌合することにより、同軸ケーブル１を配列させる溝部８ｂが形成されたケーブル配列部材８を有する。溝部８ｂの幅および高さは、同軸ケーブル１の外径と略同一に形成される。実施の形態２では、溝部８ｂの軸方向に直交する断面形状は、底面が同軸ケーブル１と接するように円状をなしているが、幅方向を同軸ケーブル１の外径と同一にすれば、断面矩形であってもよい。また、溝部８ｂの軸方向の長さは露出部１１Ｄの長さと同一である。溝部８ｂの間隔は、所望する同軸ケーブル１、すなわち、芯線２の間隔に合わせて形成される。ケーブル配列部８は、固定部６により同軸ケーブル１とともに固定されている。

ケーブル配列部材８の外周部の対向する面には、凹状の位置決め部８ａが形成されている。また、基板２０Ｄの接続面２５の、位置決め部８ａと対向する部分には、位置決め部８ａに嵌め合せ可能な、凸状の位置決め部２４が設けられている。一般に、同軸ケーブルの端面に露出する芯線と基板の電極とを接続する際、二視野の撮像系により芯線と電極の位置を位置合わせしている。ケーブル実装構造体１０Ｄのケーブル配列部材８と基板２０Ｄに、それぞれ位置決め部８ａおよび位置決め部２４を予め形成することにより、撮像系により位置合わせを行うことを省略することができる。位置決め部８ａおよび位置決め部２４の形状は、嵌め合せることにより位置決め可能であれば、凹凸に限定されるものではない。

次に、図面を参照して、実施の形態２にかかるケーブル接続構造体１００Ｄの製造方法を説明する。図９は、本発明の実施の形態２にかかるケーブル接続構造体１００Ｄの製造方法を説明するフローチャートである。図１０Ａ〜図１０Ｃは、本発明の実施の形態２にかかるケーブル接続構造体１００Ｄの製造方法を説明する図である。図１０Ａ〜図１０Ｃは、同軸ケーブル１の芯線２が露出する端面側の側面図である。

まず、図１０Ａに示すように、同軸ケーブル１をケーブル配列部材８の溝部８ｂに嵌合させて、同軸ケーブル１を配列させる（ステップＳ１）。なお、固定部６内で同軸ケーブルを所定の間隔で配列するために、２つのケーブル配列部材８で同軸ケーブル１を固定することが好ましい。

同軸ケーブル１を配列後（ステップＳ１）、図１０Ｂに示すように、レーザをケーブル配列部材８の斜め上方から照射して、同軸ケーブル１の外部絶縁体５、シールド線４および内部絶縁体３の略上半分を除去して露出部１１Ｄを形成する（ステップＳ２）。なお、ケーブル配列部材８に嵌め合せられた部分以外の同軸ケーブル１には、レーザを照射しないか、外部絶縁体５等が除去されないようマスクによりレーザを遮蔽した状態で露出部１１Ｄを形成する。同軸ケーブル１の上半分を除去することにより、芯線２の周面の略半分が露出する。なお、ケーブル配列部材８の材質は、レーザを遮光するマスクとして機能する材料から形成され、溝部８ｂの高さ、およびレーザの照射角度を調整することにより、同軸ケーブル１の上半分である外部絶縁体５、シールド線４および内部絶縁体３を除去することができる。

露出部１１Ｄを形成後（ステップＳ２）、図１０Ｃに示すように、封止樹脂により同軸ケーブル１とともにケーブル配列部材８を固定し（ステップＳ３）、同軸ケーブル１の端面側を切除し、芯線２およびシールド線４が露出した接続面を形成する（ステップＳ４）。

同軸ケーブル１の切除後（ステップＳ４）、ケーブル実装構造体１０Ｄと基板２０Ｄとを、位置決め部８ａおよび位置決め部２４とを嵌め合せることにより位置決めし、芯線２と電極２１、シールド線４と電極２２とをバンプ等によりそれぞれ接合する（ステップＳ５）。

ケーブル実装構造体１０Ｄと基板２０Ｄとの接合後（ステップＳ５）、接合部の周辺に封止樹脂を注入し、硬化させて接合部を封止する（ステップＳ６）。

以上説明したケーブル接続構造体１００Ｄの製造方法によれば、マスクとなるケーブル配列部材８の溝部８ｂの高さと、レーザの照射角度とを適宜設定することにより、芯線２の周面の露出の割合を簡易に調整することができる。また、ケーブル配列部材８と基板２０Ｄに、それぞれ位置決め部８ａおよび位置決め部２４を設けたので、芯線２と電極２１との位置合わせを容易に行うことができる。

上記の実施の形態１および２においては、同軸ケーブル１の芯線２及びシールド線３を電極２１及び２２にバンプ接続しているが、例えば、ＡＣＰ（anisotropic conductive paste）やＡＣＦ（anisotropic conductive film）等の異方性導電材料を用いることにより、両者を電気的に接続しても良い。

以上説明した実施の形態１および２は、例えば、同軸ケーブルの先端に撮像モジュールが設けられた内視鏡装置等に適用することができる。以下に、図１に示すケーブル実装構造体１０を、被検体内に導入されて体腔内を撮像する医療用内視鏡装置に適用した例を説明する。

図１１は、内視鏡システムの全体構成を模式的に示す図である。図１１に示すように、内視鏡装置５１は、内視鏡５２と、ユニバーサルコード５６と、コネクタ５７と、光源装置５９と、プロセッサ（制御装置）６０と、表示装置６３とを備える。

内視鏡５２は、可撓管部６４である挿入部５４を被検体の体腔内に挿入することによって、被検体の体内画像を撮像し撮像信号を出力する。ユニバーサルコード５６内部の電気ケーブル束は、内視鏡５２の挿入部５４の先端まで延伸され、挿入部５４の先端部６１に設けられる撮像モジュールに接続される。

コネクタ５７は、ユニバーサルコード５６の基端に設けられて、光源装置５９およびプロセッサ６０に接続され、ユニバーサルコード５６と接続する先端部６１の撮像装置が出力する撮像信号に所定の信号処理を施すとともに、撮像信号をアナログデジタル変換（Ａ／Ｄ変換）して画像信号として出力する。

光源装置５９は、例えば、白色ＬＥＤを用いて構成される。光源装置９が点灯するパルス状の白色光は、コネクタ５７、ユニバーサルコード５６を経由して内視鏡５２の挿入部５４の先端から被写体へ向けて照射する照明光となる。

プロセッサ６０は、コネクタ５７から出力される画像信号に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡装置５１全体を制御する。表示装置６３は、プロセッサ６０が処理を施した画像信号を表示する。

内視鏡５２の挿入部５４の基端側には、内視鏡機能を操作する各種ボタン類やノブ類が設けられた操作部５５が接続される。操作部５５には、被検体の体腔内に生体鉗子、電気メスおよび検査プローブ等の処置具を挿入する処置具挿入口６７が設けられる。

挿入部５４は、撮像装置が設けられる先端部硬質６１と、先端硬質部６１の基端側に連設された複数方向に湾曲自在な湾曲部６２と、この湾曲部６２の基端側に連設された可撓管部６４とによって構成される。湾曲部６２は、操作部５５に設けられた湾曲操作用ノブの操作によって湾曲し、挿入部５４内部に挿通された湾曲ワイヤの牽引弛緩にともない、たとえば上下左右の４方向に湾曲自在となっている。

内視鏡５２には、光源装置５９からの照明光を伝送するライトガイドバンドル（不図示）が配設され、ライトガイドバンドルによる照明光の出射端に照明レンズ（不図示）が配置される。この照明レンズは、挿入部５４の先端部６１に設けられており、照明光が被検体に向けて照射される。

図１に示す同軸ケーブル１の一方の端部は、操作部５５においてスイッチの電極に接続されている。また、同軸ケーブル１のもう一方の端部であるケーブル実装構造体１０は、挿入部５４及び湾曲部６２を通って先端硬質部６１に到達し、先端硬質部６１内において、撮像素子が配置された基板２０に形成された電極２１に接続され、ケーブル実装構造体１００をなす。このようにケーブル実装構造体１０を適用することにより、挿入部５４及び湾曲部６２に収容された同軸ケーブル１の変形によって同軸ケーブル１内の芯線１０に引っ張り負荷が発生しても、固定部６が露出した芯線２を強固に保持するため、芯線２と電極２１との間の接続の確実性を維持することができる。

本発明は、同軸ケーブルと基板回路との間で高い接続確実性が要求されるケーブル接続構造体において利用可能である。

１ 同軸ケーブル
２ 芯線
３ 内部絶縁層
４ シールド線
５ 外部絶縁層
６ 固定部
７ グランドバー
８ ケーブル配列部材
８ａ、２４ 位置決め部
８ｂ 溝部
９、２５ 接続面
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ ケーブル実装構造体
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ 露出部
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ 被覆部
２０、２０Ｃ、２０Ｄ 基板
２１、２２、２３ 電極
３１ａ、３１ｂ 接続バンプ
３２、 補強用樹脂
５１ 内視鏡装置
５２ 内視鏡
５４ 挿入部
５５ 操作部
５６ ユニバーサルコード
５７ コネクタ
５９ 光源装置
６０ プロセッサ
６１ 先端硬質部
６２ 湾曲部
６３ 表示装置
６４ 可撓管部
６７ 処置具挿入口
１００、１００Ｃ、１００Ｄ ケーブル接続構造

Claims (11)

1. 基板の接続電極に接続されるケーブル実装構造体であって、
   導体によって形成された芯線と、前記芯線の周囲に絶縁体によって形成された内部絶縁層と、前記内部絶縁層の周囲に導体によって形成されたシールド線と、前記シールド線の周囲に絶縁体によって形成された外部絶縁層とを有する、少なくとも１つの同軸ケーブルと、
   封止樹脂からなり、前記同軸ケーブルの一端部を覆う固定部と、
   を備え、前記固定部内の同軸ケーブルは、前記内部絶縁層、前記シールド線、および前記外部絶縁層が、前記芯線の周面の少なくとも一部が露出し、かつ前記シールド線の少なくとも一部が残存するように除去された露出部と、前記芯線の周囲に前記内部絶縁層、前記シールド線および前記外部絶縁層が残存する被覆部とからなり、
   前記固定部の前記基板と対向する接続面は平面状をなし、前記接続面には前記芯線および前記シールド線の端面が露出することを特徴とするケーブル実装構造体。
2. 前記露出部は、前記固定部の接続面側に形成されることを特徴とする請求項１に記載のケーブル実装構造体。
3. 前記露出部は、前記芯線の周面の半分以上が露出していることを特徴とする請求項１または２に記載のケーブル実装構造体。
4. 前記露出部は、前記芯線の周面全体が露出していることを特徴とする請求項３に記載のケーブル実装構造体。
5. 前記固定部を形成する封止樹脂は、金属に対する接着性を有するものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のケーブル実装構造体。
6. 前記芯線の周面が露出する側に、露出した前記芯線を覆うようにグランドバーが設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のケーブル実装構造体。
7. 前記接続面側に、前記同軸ケーブルを嵌合することにより前記同軸ケーブルを配列させる溝部が形成されたケーブル配列部材を有し、
   前記ケーブル配列部材は、前記固定部により前記同軸ケーブルとともに固定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のケーブル実装構造体。
8. 前記ケーブル配列部材は、前記同軸ケーブルの露出部をレーザ加工により形成する際、レーザを遮蔽するマスクとして機能することを特徴とする請求項７に記載のケーブル実装構造体。
9. 接続電極が形成された基板と、
   前記基板の接続電極に電気的に接続される請求項１〜８のいずれか一つに記載のケーブル実装構造体と、
   を備え、前記ケーブル実装構造体は、端面に露出した前記芯線および前記シールド線を介して前記接続電極と接続されることを特徴とするケーブル接続構造体。
10. 接続電極が形成された基板と、
    前記基板の接続電極に電気的に接続される請求項１〜８のいずれか一つに記載のケーブル実装構造体と、
    前記基板に形成された電極に接続された撮像素子と、
    を備え、前記ケーブル実装構造体は、端面に露出した前記芯線および前記シールド線を介して前記接続電極と接続されることを特徴とする内視鏡装置。
11. ケーブル配列部材の溝部に同軸ケーブルを嵌合する嵌合ステップと、
    前記ケーブル配列部材の外部からレーザ照射して、前記同軸ケーブルの芯線の周面の少なくとも一部が露出し、かつ前記同軸ケーブルのシールド線の少なくとも一部が残存した露出部を形成する除去ステップと、
    封止樹脂により、前記露出部を含む前記同軸ケーブルおよび前記ケーブル配列部材を固定する固定ステップと、
    前記固定部を所定箇所で切断し、前記芯線および前記シールド線の端面を露出させる切断ステップと、
    を含むことを特徴とするケーブル実装構造体の製造方法。

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