JP2018142400A - ケーブル実装用基板、ケーブル付き基板、及びケーブル実装用基板へのケーブルの接続方法 - Google Patents
ケーブル実装用基板、ケーブル付き基板、及びケーブル実装用基板へのケーブルの接続方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】複数本のケーブルを容易かつ確実に基板に接続可能なケーブル実装用基板、ケーブル付き基板、及びケーブルのケーブル実装用基板への接続方法を提供する。【解決手段】中心導体、前記中心導体を被覆する絶縁体、及び前記絶縁体を被覆する外部導体を備えるケーブルを複数本実装するためのケーブル実装用基板であって、板状の基材と、前記基材上に設けられ、前記外部導体と電気的に接続するためのグランドパターンと、前記グランドパターン上に設けられ、溶融することで前記外部導体と前記グランドパターンとを電気的に接続し、固定するための半田部材と、を備え、前記半田部材は、前記外部導体の外形に沿う形状の凹部が形成されている、ケーブル実装用基板である。【選択図】図2
Description
本発明は、ケーブル実装用基板、ケーブル付き基板、及びケーブル実装用基板へのケーブルの接続方法に関する。
通信機器間や電子機器間における信号の送受信を実現すべく、通信機器同士や電子機器同士はケーブルを介して接続される。ケーブルの多くは、中心導体と、中心導体を被覆する絶縁体と、絶縁体を被覆する外部導体と、を備える。この種のケーブルには、一対の中心導体を備える差動信号伝送用のケーブルも含まれる。
上記のようなケーブルは、通信用半導体チップ等が搭載されている基板に接続されることがある。例えば、並列配置された複数本のケーブルが共通の基板に半田付けされることがある。この場合、それぞれのケーブルの端部において、中心導体及び外部導体が露出される。露出した各ケーブルの中心導体は、基板表面に形成されている接続パッドに半田付けされ、外部導体は、基板表面に形成されているグランドパターンに半田付けされる。ここで、中心導体が接続される接続パッドと外部導体が接続される金属層は、基板の同一面上に形成されているが、電気的に分離されている。
通信用に用いられるケーブルは非常に細く、多くの場合、ケーブルの直径は1mm〜3mm程度である。このため、並列配置されている複数本のケーブルのそれぞれを基板上の所定位置に半田付けすることは容易ではない。特に、隣接しているケーブルの外部導体同士の間隔は狭く、それぞれの外部導体に半田ごての先端を適切に当接させることは容易でない。一方、外部導体に半田ごての先端を適切に当接させることができないと、外部導体に十分な熱が伝わらず、半田の溶融が不十分となる。また、半田ごての先端を外部導体に強く押し付け過ぎると、外部導体の内側の絶縁体が熱と圧力によって変形してしまう。
本発明の目的は、ケーブル実装用基板、ケーブル付き基板、及びケーブル実装用基板へのケーブルの接続方法に関し、複数本のケーブルを所定箇所に容易かつ確実に接続する技術を提供することである。
本発明は、中心導体、前記中心導体を被覆する絶縁体、及び前記絶縁体を被覆する外部導体を備えるケーブルを複数本実装するためのケーブル実装用基板であって、板状の基材と、前記基材上に設けられ、前記外部導体と電気的に接続するためのグランドパターンと、前記グランドパターン上に設けられ、溶融することで前記外部導体と前記グランドパターンとを電気的に接続し、固定するための半田部材と、を備え、前記半田部材は、前記外部導体の外形に沿う形状の凹部が形成されている、ケーブル実装用基板である。
本発明は、ケーブル実装用基板、ケーブル付き基板、及びケーブル実装用基板へのケーブルの接続方法に関し、複数本のケーブルを所定箇所に容易かつ確実に接続することができる。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態について、図1(a),(b)、図2(a)〜(c)を参照して説明する。図1(a)は本発明の第1実施形態に係るケーブル付き基板1を示す平面図である。図1(b)は図1(a)のA1−A1線断面図である。図2(a)はケーブル20が接続(半田付け)される前のケーブル実装用基板10を示す平面図である。図2(b)は図2(a)のA2−A2線断面図である。図2(c)は図2(a)のB1−B1線断面図である。
本発明の第1実施形態について、図1(a),(b)、図2(a)〜(c)を参照して説明する。図1(a)は本発明の第1実施形態に係るケーブル付き基板1を示す平面図である。図1(b)は図1(a)のA1−A1線断面図である。図2(a)はケーブル20が接続(半田付け)される前のケーブル実装用基板10を示す平面図である。図2(b)は図2(a)のA2−A2線断面図である。図2(c)は図2(a)のB1−B1線断面図である。
<ケーブル付き基板1>
図1(a),(b)に示すように、ケーブル付き基板1は、ケーブル実装用基板10と、ケーブル実装用基板10に実装し接続(半田付け)された複数本のケーブル20と、を備えている。
図1(a),(b)に示すように、ケーブル付き基板1は、ケーブル実装用基板10と、ケーブル実装用基板10に実装し接続(半田付け)された複数本のケーブル20と、を備えている。
<ケーブル実装用基板10>
図2(a)〜(c)に示すように、ケーブル20が接続(半田付け)される前のケーブル実装用基板10は、絶縁体からなる板状の基材110と、基材110の両面に設けられた金属製のグランドパターン120と、基材110の両面に設けられた接続パッド130と、各グランドパターン120上に設けられた第1半田部材140と、を備えている。
図2(a)〜(c)に示すように、ケーブル20が接続(半田付け)される前のケーブル実装用基板10は、絶縁体からなる板状の基材110と、基材110の両面に設けられた金属製のグランドパターン120と、基材110の両面に設けられた接続パッド130と、各グランドパターン120上に設けられた第1半田部材140と、を備えている。
<ケーブル20>
ケーブル20は、差動信号を伝送する一対の中心導体210と、これら中心導体210を一括して被覆する絶縁体220と、絶縁体220を被覆する外部導体(シールド)230と、外部導体230を被覆する外部被覆240と、を備えている。本実施形態では、ケーブル20は長径が2.7mm、短径が1.4mmからなる楕円形である。また、一対の中心導体210のピッチ(中心間距離)は0.8mmである。
ケーブル20は、差動信号を伝送する一対の中心導体210と、これら中心導体210を一括して被覆する絶縁体220と、絶縁体220を被覆する外部導体(シールド)230と、外部導体230を被覆する外部被覆240と、を備えている。本実施形態では、ケーブル20は長径が2.7mm、短径が1.4mmからなる楕円形である。また、一対の中心導体210のピッチ(中心間距離)は0.8mmである。
ケーブル20が備える中心導体210は、導電性に優れた金属(例えば、銅)の単線であり、その表面には必要に応じてメッキが施される。中心導体210の直径は、例えば0.4mmである。絶縁体220は、例えばポリオレフィン系樹脂やフッ素樹脂を含む絶縁樹脂や発泡絶縁樹脂等によって形成される。具体的には、絶縁体220の材料としてポリエチレンを用いることができる。ポリエチレンの融点は、例えば110℃程度である。外部導体230は、絶縁体220の周囲に縦添え巻き又は横巻き(螺旋巻き)された金属箔テープである。金属箔テープは、銅箔やアルミニウム箔等の金属箔と、金属箔を補強するためのポリエステル等のプラスチックテープとが貼り合わされたラミネートテープであって、金属箔を外側にして絶縁体220の周囲に巻かれている。外部被覆240は、“シース”や“ジャケット”とも呼ばれ、ポリ塩化ビニル樹脂,ポリオレフィン系樹脂,フッ素樹脂等を用いて形成される。
ケーブル20の端部では、外部被覆240が除去されて外部導体230が露出している。また、露出した外部導体240よりも先端側では、外部導体230及び絶縁体220が除去されて中心導体210が露出している。
<基材110>
基材110は板状の絶縁体からなり、例えばガラスエポキシからなる。基材110は、例えば幅方向(図2(a)の上下方向)の寸法が16mmであり、厚さ方向(図2(b)の上下方向)の寸法が1mmである。基材110の表面には、各ケーブル20に対して2つの接続パッド130が形成されているとともに、全てのケーブル20に対して共通のグランドパターン120が形成されている。グランドパターン120は、接続パッド130と電気的に分離されている。
基材110は板状の絶縁体からなり、例えばガラスエポキシからなる。基材110は、例えば幅方向(図2(a)の上下方向)の寸法が16mmであり、厚さ方向(図2(b)の上下方向)の寸法が1mmである。基材110の表面には、各ケーブル20に対して2つの接続パッド130が形成されているとともに、全てのケーブル20に対して共通のグランドパターン120が形成されている。グランドパターン120は、接続パッド130と電気的に分離されている。
ケーブル20の中心導体210は対応する接続パッド130に半田付けされる。また、ケーブル20の露出した外部導体230は、グランドパターン120に半田付けされる。具体的には、ケーブル20の露出した外部導体230は、第1半田部材140が熱により溶融されることにより形成された第1半田接続部145によって、グランドパターン120に電気的に接続される。中心導体210と接続パッド130、外部導体230とグランドパターン120、はそれぞれ電気的に接続される。
<グランドパターン120>
グランドパターン120は、基材110上に設けられ、外部導体230と電気的に接続される金属製の導体である。グランドパターン120は、厚さ方向(図2(b)の厚さ方向)に対して凹んだ穴を備えている。本実施形態では、穴はグランドパターン120の厚さ方向に貫通し、基材110に連通するスルーホール121として形成されている。グランドパターン120が備える穴は、グランドパターン120を貫通していなくてもよい。
グランドパターン120は、基材110上に設けられ、外部導体230と電気的に接続される金属製の導体である。グランドパターン120は、厚さ方向(図2(b)の厚さ方向)に対して凹んだ穴を備えている。本実施形態では、穴はグランドパターン120の厚さ方向に貫通し、基材110に連通するスルーホール121として形成されている。グランドパターン120が備える穴は、グランドパターン120を貫通していなくてもよい。
<接続パッド130>
接続パッド130は、基材110上に設けられ、中心導体210と電気的に接続される金属製の導体である。
接続パッド130は、基材110上に設けられ、中心導体210と電気的に接続される金属製の導体である。
<第1半田部材140>
第1半田部材140は、例えば、錫、銀、銅の合金からなる部材であり、溶融温度が200℃〜250℃である。第1半田部材140は、グランドパターン120と対向する面とは反対側の面である表面に凹部141が形成されている。凹部141は、載置されるケーブル20の外部導体230の外形に沿う形状に形成されている。また、第1半田部材140は、載置されるケーブル20の長手方向(図2(a)の左右方向)全域に亘って凹部141が形成されている。本実施形態では、外部導体230の外形が楕円形状であり、凹部141は楕円形状に対応する半円弧状に形成されている。凹部141は、ケーブル20の外部導体230が配置されることでケーブルの端部を保持し、ケーブル20の位置決めを行うことができる。つまり、凹部141によって、半田付け前のグランドパターン120と外部導体230との位置関係、及び半田付け前の接続パッド130と中心導体210との位置関係を決めることができる。隣接する凹部141同士の間には、第1半田部材140が載置されたグランドパターン120の面と平行な平坦面143が形成されている。本実施形態では、第1半田部材140の凹部141は、平坦面143に対して0.3mmの深さを有している。凹部141の平坦面143に対する深さは、載置される外部導体230の第1半田部材140に接する面からの半径の30%以上であることが好ましい。本実施形態では、凹部141に外部導体230の短径側(短径1.4mm)が載置されるため、外部導体230の第1半田部材140に接する面からの半径が0.7mmである。よって、本実施形態では、凹部141の平坦面143に対する深さは、0.21mm以上であることが好ましい。凹部141の平坦面143に対する深さが、載置される外部導体230の第1半田部材140に接する面からの半径の30%以上であることで、凹部141に保持されたケーブル20が動くことを抑制することができる。
第1半田部材140は、例えば、錫、銀、銅の合金からなる部材であり、溶融温度が200℃〜250℃である。第1半田部材140は、グランドパターン120と対向する面とは反対側の面である表面に凹部141が形成されている。凹部141は、載置されるケーブル20の外部導体230の外形に沿う形状に形成されている。また、第1半田部材140は、載置されるケーブル20の長手方向(図2(a)の左右方向)全域に亘って凹部141が形成されている。本実施形態では、外部導体230の外形が楕円形状であり、凹部141は楕円形状に対応する半円弧状に形成されている。凹部141は、ケーブル20の外部導体230が配置されることでケーブルの端部を保持し、ケーブル20の位置決めを行うことができる。つまり、凹部141によって、半田付け前のグランドパターン120と外部導体230との位置関係、及び半田付け前の接続パッド130と中心導体210との位置関係を決めることができる。隣接する凹部141同士の間には、第1半田部材140が載置されたグランドパターン120の面と平行な平坦面143が形成されている。本実施形態では、第1半田部材140の凹部141は、平坦面143に対して0.3mmの深さを有している。凹部141の平坦面143に対する深さは、載置される外部導体230の第1半田部材140に接する面からの半径の30%以上であることが好ましい。本実施形態では、凹部141に外部導体230の短径側(短径1.4mm)が載置されるため、外部導体230の第1半田部材140に接する面からの半径が0.7mmである。よって、本実施形態では、凹部141の平坦面143に対する深さは、0.21mm以上であることが好ましい。凹部141の平坦面143に対する深さが、載置される外部導体230の第1半田部材140に接する面からの半径の30%以上であることで、凹部141に保持されたケーブル20が動くことを抑制することができる。
また、第1半田部材140は、グランドパターン120と対向する面である裏面に凸部142が形成されている。凸部142は、グランドパターン120の第1半田部材140に対向する面に対して凸であり、グランドパターン120に形成されたスルーホール121内に突出している。
第1半田部材140は、グランドパターン120に対して密着している。第1半田部材140がグランドパターン120に対して密着していることで、複数本のケーブル20をグランドパターン120や接続パッド130に対して確実に位置決めすることができる。
<第1半田部材140の形成方法>
つぎに、グランドパターン120上に所定の形状の第1半田部材140を形成する方法について図3(a),(b)、図4を参照して説明する。図3(a)は第1半田部材140を所定の形状に形成する前のケーブル実装用基板10を示す平面図である。図3(b)は図3(a)のA3−A3線断面図である。図4は第1半田部材140を所定の形状に形成する方法を示す図である。
つぎに、グランドパターン120上に所定の形状の第1半田部材140を形成する方法について図3(a),(b)、図4を参照して説明する。図3(a)は第1半田部材140を所定の形状に形成する前のケーブル実装用基板10を示す平面図である。図3(b)は図3(a)のA3−A3線断面図である。図4は第1半田部材140を所定の形状に形成する方法を示す図である。
まず、図3(a),(b)に示すように、基材110にグランドパターン120、及び接続パッド130が形成された基材110を準備する。グランドパターン120には、基材110に連通するスルーホール121を形成する。グランドパターン120の上には、板状の第1半田部材140を設ける。板状の第1半田部材は、例えば幅方向(図3(a)の上下方向)の寸法が6mm、奥行き方向(図3(a)の左右方向)の寸法が1mm、厚さ方向(図3(b)の上下方向)の寸法が0.5mmである。つぎに、図4に示すように、ケーブル実装用基板10の一方の面を支持台310の上に載置する。ケーブル実装用基板10の第1半田部材140は、支持台310に載置された面とは反対側の他方の面に対して押圧部材320が近づけられ、押圧部材320によって支持台310側に押圧される。押圧部材320は、第1半田部材140と対向する表面に複数の押圧突起321が形成されている。押圧突起321は、外部導体230の外形の一部と同じ形状に形成されている。本実施形態では、外部導体230の外形が楕円形状であり、押圧突起321は、楕円形状に対応する半円弧状に形成されている。
第1半田部材140は、押圧部材320によって押圧されることにより、図2(b)に示すように、ケーブル20の外部導体230の外形に沿う形状の凹部141が形成される。また、第1半田部材140は、押圧部材320によって押圧されることにより、一部がグランドパターン120のスルーホール121内に突出する凸部142が形成される。さらに、第1半田部材140は、押圧部材320によって押圧されることにより、グランドパターン120との間の密着性が高まる。
そして、支持台310の上に載置されているケーブル実装用基板10を反転させる。すなわち、ケーブル実装用基板10の他方の面が支持台310の上に載置されるようにする。ケーブル実装用基板10の一方の面側の第1半田部材140は、他方の面側の第1半田部材140と同様に、押圧部材320によって支持台310側に押圧されることで、凹部141と凸部142が形成される。
<半田付け工程の説明>
つぎに、ケーブル実装用基板10とケーブル20とを接続する工程を、図5を参照して説明する。図5は、図2(a)のA2−A2線断面図において、グランドパターン120と外部導体230との接続(半田付け)を説明する図である。
つぎに、ケーブル実装用基板10とケーブル20とを接続する工程を、図5を参照して説明する。図5は、図2(a)のA2−A2線断面図において、グランドパターン120と外部導体230との接続(半田付け)を説明する図である。
ケーブル実装用基板10とケーブル20とを接続する工程は、グランドパターン120と外部導体230とを半田付けする工程と、接続パッド130と中心導体210とを半田付けする工程とからなる。
グランドパターン120と外部導体230とを半田付けする工程では、図5に示すように、隣接する外部導体230同士の間の第1半田部材140(平坦面143)に、先端が十分に加熱された半田ごて350を当てる。第1半田部材140は、半田ごて350で加熱されることにより溶融し、図1(b)に示すように、グランドパターン120と外部導体230との間でフィレット形状の第1半田接続部145を形成する。グランドパターン120と外部導体230は、第1半田接続部145により接合され、電気的に接続される。すべての隣接する外部導体230同士の間の第1半田部材140(平坦面143)に半田ごて350を当てることで、すべてのグランドパターン120と外部導体230との半田付けが完了する。また、第1半田部材140の凸部142は、第1半田部材140が溶融される際に、スルーホール121内で溶融し、第1半田接続部145の一部がスルーホール121内に突出する。接続パッド130と中心導体210とを半田付けする工程では、例えば、接続パッド130と中心導体210とを接合させる部分に糸半田を半田ごてによって溶融させる。溶融した半田が接続パッド130と中心導体210との間でフィレット形状を形成し、接続パッド130と中心導体210は接合され、電気的に接続される。
上記工程を経て、ケーブル実装用基板10とケーブル20は接続され、ケーブル付き基板1を構成する。
<第1実施形態の効果>
本実施の形態における第1半田部材140は、載置される外部導体230の外形に沿う形状の凹部141が形成されている。ケーブル実装用基板10は、第1半田部材140に凹部141が形成されていることによって、半田付け前のグランドパターン120と外部導体230との位置関係、及び半田付け前の接続パッド130と中心導体210との位置関係を決めることができる。よって、複数本のケーブル20を容易かつ確実にケーブル実装用基板10に接続することができる。
本実施の形態における第1半田部材140は、載置される外部導体230の外形に沿う形状の凹部141が形成されている。ケーブル実装用基板10は、第1半田部材140に凹部141が形成されていることによって、半田付け前のグランドパターン120と外部導体230との位置関係、及び半田付け前の接続パッド130と中心導体210との位置関係を決めることができる。よって、複数本のケーブル20を容易かつ確実にケーブル実装用基板10に接続することができる。
また、第1半田部材140は、グランドパターン120に形成されたスルーホール121内に突出する凸部142を備えている。ケーブル実装用基板10は、第1半田部材140に凸部142が形成されていることによって、第1半田部材140がグランドパターン120に対して動くことを抑制することができる。よって、複数本のケーブル20をより容易かつ確実にケーブル実装用基板10に接続することができる。
また、グランドパターン120と外部導体230とを接続した後においても、グランドパターン120と外部導体230とを接続する第1半田接続部145の一部がスルーホール121に突出することで、グランドパターン120と外部導体230との接続を強固にすることができる。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について、図6(a),(b)、図7(a),(b)を参照して説明する。図6(a)は、本発明の第2実施形態に係るケーブル付き基板1Aを示す平面図である。図6(b)は図6(a)のB2−B2線断面図である。図7(a)はケーブル20が接続される前のケーブル実装用基板10Aを示す平面図である。図7(b)は図7(a)のB3−B3線断面図である。
次に、本発明の第2実施形態について、図6(a),(b)、図7(a),(b)を参照して説明する。図6(a)は、本発明の第2実施形態に係るケーブル付き基板1Aを示す平面図である。図6(b)は図6(a)のB2−B2線断面図である。図7(a)はケーブル20が接続される前のケーブル実装用基板10Aを示す平面図である。図7(b)は図7(a)のB3−B3線断面図である。
第1実施形態のケーブル付き基板1(ケーブル実装用基板10)と、第2実施形態のケーブル付き基板1A(ケーブル実装用基板10A)とでは、接続パッド130と中心導体210との接続方法(半田付け方法)が異なるため、以下では接続パッド130と中心導体210との接続部分について説明する。第1実施形態に係るケーブル付き基板1について説明したものと共通する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。第2実施形態に係るケーブル付き基板1A(ケーブル実装用基板10A)は、接続パッド130上に第2半田部材150が設けられている。
<第2半田部材150>
第2半田部材150は、例えば、錫、銀、銅の合金からなる部材であり、溶融温度が200℃〜250℃である。第2半田部材150は、第1半田部材140と同じ材料からなる。第2半田部材150は、接続パッド130と対向する面とは反対側の面である表面に凹部151が形成されている。凹部151は、載置されるケーブル20の中心導体210の外形に沿う形状に形成されている。本実施形態では、中心導体210の外形が略円形状であり、凹部151は略円形状に対応する半円弧状に形成されている。凹部151は、ケーブル20の中心導体210が配置されることで、ケーブル20の位置決めを行うことができる。つまり、凹部151によって、半田付け前の接続パッド130と中心導体210との位置関係を決めることができる。
第2半田部材150は、例えば、錫、銀、銅の合金からなる部材であり、溶融温度が200℃〜250℃である。第2半田部材150は、第1半田部材140と同じ材料からなる。第2半田部材150は、接続パッド130と対向する面とは反対側の面である表面に凹部151が形成されている。凹部151は、載置されるケーブル20の中心導体210の外形に沿う形状に形成されている。本実施形態では、中心導体210の外形が略円形状であり、凹部151は略円形状に対応する半円弧状に形成されている。凹部151は、ケーブル20の中心導体210が配置されることで、ケーブル20の位置決めを行うことができる。つまり、凹部151によって、半田付け前の接続パッド130と中心導体210との位置関係を決めることができる。
第2半田部材150は、接続パッド130に対して密着している。第2半田部材150が接続パッド130に対して密着していることで、中心導体210を接続パッド130に対して確実に位置決めすることができる。
<第2半田部材150の形成方法>
つぎに、接続パッド130上に所定の形状の第2半田部材150を形成する方法について、図8(a),(b)、図9を参照して説明する。図8(a)は第2半田部材150を所定の形状に形成する前のケーブル実装用基板10Aを示す平面図である。図8(b)は図8(a)のB4−B4線断面図である。図9は第2半田部材150を所定の形状に形成する方法を示す図である。
つぎに、接続パッド130上に所定の形状の第2半田部材150を形成する方法について、図8(a),(b)、図9を参照して説明する。図8(a)は第2半田部材150を所定の形状に形成する前のケーブル実装用基板10Aを示す平面図である。図8(b)は図8(a)のB4−B4線断面図である。図9は第2半田部材150を所定の形状に形成する方法を示す図である。
まず、図8(a),(b)に示すようにグランドパターン120、及び接続パッド130が予め形成された基材110を準備する。グランドパターン120の上には、板状の第1半田部材140を設ける。接続パッド130の上には、板状の第2半田部材150を設ける。第1半田部材140を所定の形状に形成する方法については第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
つぎに、図9に示すように、ケーブル実装用基板10Aの一方の面を支持台310の上に載置する。ケーブル実装用基板10Aの第2半田部材150は、支持台310に載置された面とは反対側の他方の面に対して押圧部材330が近づけられ、押圧部材330によって支持台310側に押圧される。押圧部材330は、第2半田部材150と対向する表面に複数の押圧突起331が形成されている。押圧突起331は、中心導体210の外形の一部と同じ形状に形成されている。本実施形態では、中心導体210の外形が略円形状であり、押圧突起331は、略円形状に対応する半円弧状に形成されている。
第2半田部材150は、押圧部材330によって押圧されることにより、図7(b)に示すように、ケーブル20の中心導体210の外形に沿う形状の凹部151が形成される。また、第2半田部材150は、押圧部材330によって押圧されることにより、接続パッド130との間の密着性が高まる。
そして、支持台310の上に載置されているケーブル実装用基板10Aを反転させる。すなわち、ケーブル実装用基板10Aの他方の面が支持台310の上に載置するようにする。ケーブル実装用基板10Aの一方の面側の第2半田部材150は、他方の面側の第2半田部材150と同様に、押圧部材330によって支持台310側に押圧されることで、凹部151が形成される。
押圧部材320と押圧部材330とは別の番号を付けて説明したが、これらを1つの部材とし、第1半田部材140の凹部141と凸部142、及び第2半田部材150の凹部151を同時に形成してもよい。
<半田付け工程の説明>
つぎに、ケーブル実装用基板10Aとケーブル20とを接続する工程を説明する。ケーブル実装用基板10Aとケーブル20とを接続する工程は、グランドパターン120と外部導体230とを半田付けする工程と、接続パッド130と中心導体210とを半田付けする工程とからなる。グランドパターン120と外部導体230とを半田付けする工程については第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
つぎに、ケーブル実装用基板10Aとケーブル20とを接続する工程を説明する。ケーブル実装用基板10Aとケーブル20とを接続する工程は、グランドパターン120と外部導体230とを半田付けする工程と、接続パッド130と中心導体210とを半田付けする工程とからなる。グランドパターン120と外部導体230とを半田付けする工程については第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
接続パッド130と中心導体210とを半田付けする工程では、隣接する中心導体210同士の間より、先端が十分に加熱された半田ごてを各第2半田部材150に当てる。図6(b)に示すように、第2半田部材150は半田ごてで加熱されることにより溶融し、接続パッド130と中心導体210との間でフィレット形状の第2半田接続部155を形成する。接続パッド130と中心導体210は、第2半田接続部155により接合され、電気的に接続される。
<第2実施形態の効果>
本実施形態におけるケーブル付き基板1A、及びケーブル実装用基板10Aは、第1実施形態と同様の効果を有している。また、本実施形態では、第2半田部材150は、載置されるケーブル20の中心導体210の外形に沿う形状の凹部を備えている。凹部151は、ケーブル20の中心導体210が配置されることで、ケーブル20の位置決めを行うことができる。よって、複数本のケーブル20をより容易かつ確実にケーブル実装用基板10Aに接続することができる。
本実施形態におけるケーブル付き基板1A、及びケーブル実装用基板10Aは、第1実施形態と同様の効果を有している。また、本実施形態では、第2半田部材150は、載置されるケーブル20の中心導体210の外形に沿う形状の凹部を備えている。凹部151は、ケーブル20の中心導体210が配置されることで、ケーブル20の位置決めを行うことができる。よって、複数本のケーブル20をより容易かつ確実にケーブル実装用基板10Aに接続することができる。
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態について、図10(a),(b)、図11(a),(b)を参照して説明する。図10(a)は、本発明の第3実施形態に係るケーブル付き基板1Bを基材110の表面110a側(一方側)から見た平面図である。図10(b)は、ケーブル付き基板1Bを基材110の裏面110b側(他方側)から見た平面図である。図11(a)は、本発明の第3実施形態に係るケーブル実装用基板10Bを基材110の表面110a側(一方側)から見た平面図である。図11(b)は、ケーブル実装用基板10Bを基材110の裏面110b側(他方側)から見た平面図である。
次に、本発明の第3実施形態について、図10(a),(b)、図11(a),(b)を参照して説明する。図10(a)は、本発明の第3実施形態に係るケーブル付き基板1Bを基材110の表面110a側(一方側)から見た平面図である。図10(b)は、ケーブル付き基板1Bを基材110の裏面110b側(他方側)から見た平面図である。図11(a)は、本発明の第3実施形態に係るケーブル実装用基板10Bを基材110の表面110a側(一方側)から見た平面図である。図11(b)は、ケーブル実装用基板10Bを基材110の裏面110b側(他方側)から見た平面図である。
第1実施形態のケーブル付き基板1(ケーブル実装用基板10)と、第3実施形態のケーブル付き基板1B(ケーブル実装用基板10B)とでは、第1半田接続部(第1半田部材)の設けられる位置が異なるため、以下では第1半田接続部145B(第1半田部材140B)について説明する。第1実施形態に係るケーブル付き基板1について説明したものと共通する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
第3実施形態に係るケーブル実装用基板10Bは、基材110の表面110a側(一方側)と裏面110b側(他方側)とでグランドパターン120に対する第1半田部材140Bの設けられる位置が異なっている。図11(a)に示すように基材110の表面110a側(一方側)では、第1半田部材140Bは、グランドパターン120のケーブル20先端側(接続パッド130側)の表面に設けられ、グランドパターン120のケーブル20後端側(接続パッド130側とは反対側)には設けられない。すなわち、グランドパターン120は、ケーブル20後端側(接続パッド130側とは反対側)で基材110の表面110a側に露出している。図11(b)に示すように基材110の裏面110b側(他方側)では、第1半田部材140Bはグランドパターン120のケーブル20後端側(接続パッド130側とは反対側)の表面に設けられ、グランドパターン120のケーブル20先端側(接続パッド130側)には設けられない。すなわち、グランドパターン120は、ケーブル20先端側(接続パッド130側)で基材110の裏面110b側に露出している。つまり、第1半田部材140Bは、基材110の表面110a側と裏面110b側とでケーブル20の長手方向に対してずらして設けられている。本実施形態では、第1半田部材140Bは、表面110a側と裏面側110b側とでケーブル20の長手方向に対して完全にずらして設けられているが、一部がオーバーラップするように設けられてもよい。
各第1半田部材140Bは、第1実施形態と同様に、載置される外部導体230の外形に沿う形状の凹部、及びスルーホール121内に突出する凸部が形成されている。凸部は、基材110の表面110a側と裏面110b側とでケーブル20の長手方向に対してずらして設けられている。凸部が基材110の表面110a側と裏面110b側とでずらして設けられていることにより、表面110a側の凸部と裏面110b側の凸部とで異なるスルーホール121内に突出することになる。基材110の表面側110aの凸部と基材110の裏面側の凸部とが異なるスルーホール121内に突出することで、第1半田部材140Bをグランドパターン120に対して強固に保持することができる。同様に、凹部は、基材110の表面110a側と裏面110b側とでケーブル20の長手方向に対してずらして設けられている。
本発明の第3実施形態に係るケーブル付き基板1Bにおいては、第1実施形態と同様に、第1半田部材140Bは、半田ごてで加熱されることにより溶融し、グランドパターン120と外部導体230との間でフィレット形状の第1半田接続部145Bを形成する。また、第1半田部材140Bは、半田ごてで外部に露出するグランドパターン120が加熱されることにより間接的に加熱されて溶融し、グランドパターン120と外部導体230との間でフィレット形状の第1半田接続部145Bを形成してもよい。グランドパターン120と外部導体230は、第1半田接続部145Bにより接合され、電気的に接続される。
図10(a),(b)に示すように、第1半田接続部材145Bは、基材110の表面110a側と裏面110b側とでケーブル20の長手方向に対してずらして設けられている。本実施形態では、第1半田接続部材145Bは、表面110a側と裏面側110b側とでケーブル20の長手方向に対して完全にずらして設けられているが、一部がオーバーラップするように設けられてもよい。第1半田部材140Bの凸部は、第1半田部材140Bが溶融される際に、スルーホール121内で溶融し、第1半田接続部145Bの一部がスルーホール121内に突出する。第1半田接続部145Bのスルーホール121内に突出する部分は、基材110の表面110a側と裏面110b側とでケーブル20の長手方向に対してずらして設けられている。よって、第1半田接続部145Bは、スルーホール121内に突出する部分が異なるスルーホール121内に突出することで、グランドパターン120と外部導体230との接続を強固にすることができる。
<第3実施形態の効果>
本実施形態におけるケーブル付き基板1B、及びケーブル実装用基板10Bは、第1実施形態と同様の効果を有している。また、第1半田部材140Bは、基材110の表面側110aの凸部と基材110の裏面側の凸部とが異なるスルーホール121内に突出することで、グランドパターン120に対して強固に保持することができる。
本実施形態におけるケーブル付き基板1B、及びケーブル実装用基板10Bは、第1実施形態と同様の効果を有している。また、第1半田部材140Bは、基材110の表面側110aの凸部と基材110の裏面側の凸部とが異なるスルーホール121内に突出することで、グランドパターン120に対して強固に保持することができる。
また、第1半田接続部145Bは、スルーホール121内に突出する部分が異なるスルーホール121内に突出することで、グランドパターン120と外部導体230との接続を強固にすることができる。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
例えば、ケーブル実装用基板の両面に複数のケーブルが接続される例を示したが、ケーブル実装用基板の片面のみに複数のケーブルが接続されてもよい。その場合には、基板の片面のみに、グランドパターン、接続パッド、第1半田部材、第2半田部材が設けられる。
例えば、ケーブルとして楕円形状の例を示したが、ケーブルは円形状の同軸ケーブル等であってもよい。ケーブルが円形状とした場合には、第1半田部材の凹部も対応する円弧状に形成される。
例えば、凹部に外部導体の短径側が載置される例を示したが、凹部に外部導体の長径側が載置されてもよい。
1,1A…ケーブル付き基板、10,10A,10B…ケーブル実装用基板、20…ケーブル、110…基材、120…グランドパターン、121…スルーホール、130…接続パッド、140,140B…第1半田部材、141…凹部、142…凸部、145…第1半田接続部、150…第2半田部材、151…凹部、155…第2半田接続部、210…中心導体、220…絶縁体、230…外部導体、240…外部被覆、320,330…押圧部材、321…押圧突起、350…半田ごて
Claims (7)
- 中心導体、前記中心導体を被覆する絶縁体、及び前記絶縁体を被覆する外部導体を備えるケーブルを複数本実装するためのケーブル実装用基板であって、
板状の基材と、
前記基材上に設けられ、前記外部導体と電気的に接続するためのグランドパターンと、
前記グランドパターン上に設けられ、溶融することで前記外部導体と前記グランドパターンとを電気的に接続し、固定するための半田部材と、を備え、
前記半田部材は、前記外部導体の外形に沿う形状の凹部が形成されている、
ケーブル実装用基板。 - 前記グランドパターンは、厚さ方向に対して凹んだ穴を備え、
前記半田部材は、前記穴に対して突出する凸部を備えている、
請求項1に記載のケーブル実装用基板。 - 前記グランドパターン及び前記半田部材は、前記基材の両面にそれぞれ設けられ、
前記基材の一方側の面に設けられた前記半田部材は、前記基材の他方側の面に設けられた前記半田部材に対して前記ケーブルの長手方向にずらして設けられている、
請求項1又は2に記載のケーブル実装用基板。 - 前記半田部材は、前記グランドパターンと密着している、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のケーブル実装用基板。 - 中心導体、前記中心導体を被覆する絶縁体、及び前記絶縁体を被覆する外部導体を備える複数本のケーブルと、
前記複数本のケーブルが実装されたケーブル実装用基板と、
を備え、
前記ケーブル実装用基板は、
絶縁体からなる基材と、
前記基材上に設けられ、前記外部導体と接続される金属製のグランドパターンと、
前記グランドパターンと前記外部導体とを接続する半田接続部と、
を備え、
前記グランドパターンは厚さ方向に対して凹んだ穴を備え、
前記半田接続部は前記穴に対して突出している、
ケーブル付き基板。 - 中心導体、前記中心導体を被覆する絶縁体、及び前記絶縁体を被覆する外部導体を備える複数本のケーブルをケーブル実装用基板に実装するケーブル実装用基板へのケーブルの接続方法であって、
前記ケーブル実装用基板を準備する準備工程と、前記ケーブルを前記ケーブル実装用基板に実装する実装工程とからなり、
前記準備工程は、
絶縁体からなる基材に前記外部導体と接続される金属製のグランドパターンを形成するグランドパターン形成工程と、
前記グランドパターンに板状の半田部材を載置する半田部材載置工程と、
前記半田部材を前記グランドパターンに対して押圧することで、前記半田部材と前記グランドパターンとを密着させ、かつ前記半田部材の表面に前記外部導体の外形に沿う形状の凹部を形成する押圧工程と、からなり、
前記実装工程は、
前記ケーブルの前記外部導体を前記凹部に配置するケーブル配置工程と、
前記半田部材を加熱して溶融させ、前記外部導体と前記グランドパターンとを接続する外部導体接続工程と、からなる、
ケーブル実装用基板へのケーブルの接続方法。 - 前記グランドパターン形成工程は、前記グランドパターンに厚さ方向に対して凹んだ穴を形成する工程を含み、
前記押圧工程は、前記半田部材が前記穴内に突出する凸部を形成する、
請求項6に記載のケーブル実装用基板へのケーブルの接続方法。
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