JP2018181775A - フラットケーブル - Google Patents
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Abstract
Description
前記本体部は、所定の間隔で幅方向に並べて配された複数の導体と、前記導体を挟む2層の接着性絶縁層と、前記2層の接着性絶縁層を挟む樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムの少なくとも一方に積層された金属箔及び接着剤層を含む金属箔テープとを有し、
前記端末部が有する前記コネクタ接続部は、前記複数の導体と、該導体の一方の側に前記接着性絶縁層及び前記樹脂フィルムの代わりに設けられた補強材と、該補強材に設けられた前記金属箔テープとがその順で積層されていることを特徴とする。
本発明に係るフラットケーブル10は、図1及び図2に示すように、電子機器内等の配線に用いられ、外部からのノイズを遮断するシールド層付きのフラットケーブルである。具体的には、本体部21と、本体部31の長手方向Y両側に位置してその先端にコネクタ接続部40を有する端末部11とを有している。本体部31は、所定の間隔で幅方向Xに並べて配された複数の導体1と、導体1を挟む2層の接着性絶縁層2と、2層の接着性絶縁層を挟む樹脂フィルム3と、樹脂フィルム3の少なくとも一方に積層された接着剤層6b及び金属箔6aを含む金属箔テープ6とを少なくとも有している。そして、端末部11が有するコネクタ接続部40は、複数の導体1と、導体1の一方の側に接着性絶縁層2及び樹脂フィルム3の代わりに設けられた補強材5と、補強材5に設けられた金属箔テープ6とがその順で積層されている。
導体1は、図1及び図2に示すように、フラットケーブル10の長手方向Yに延びる複数の導体であって、後述する接着性絶縁層2で両側から挟まれて並列(「横並び」ともいう。以下同じ。)に配された複数の良導電性金属導体である。導体1の種類は特に限定されないが、銅線、銅合金線、アルミニウム線、アルミニウム合金線、銅アルミニウム複合線等の良導電性の金属導体、又はそれらの表面にめっきが施されたものを好ましく挙げることができる。高周波伝送の観点からは、銅線、銅合金線が特に好ましい。めっきとしては、はんだめっき、錫めっき、金めっき、銀めっき、ニッケルめっき等を挙げることができる。導体1の断面形状も特に限定されず、断面形状が円形の丸線、断面形状が矩形状の平角線(圧延線、スリッター線ともいう。)等、各種のものを適用できる。導体1の直径や断面積も特に限定されないが、直径0.1mm以上、0.3mm以下の丸線又はその丸線を圧延等して厚さ0.03mm以上、0.1mm以下で幅0.2mm以上、0.8mm以下とした平角線を好ましく挙げることができる。並列に配された場合の導体1の間隔も特に限定されないが、例えば約0.5mm程度とすることができる。
接着性絶縁層2は、図1及び図2に示すように、フラットケーブル10の幅方向Xに間隔を空けて並列(横並び)に配した複数の導体1を挟んでいる絶縁層であり、接着性を有している。この接着性絶縁層2は接着性があるので、接着性絶縁層同士が貼り合わされて接着するとともに、導体1にも接着してその導体1を保持している。導体1を挟む接着性絶縁層2,2は、接着性の発泡絶縁層であってもよいし、接着性の非発泡絶縁層であってもよく、特に限定されない。例えば、一対の接着性の非発泡絶縁層で導体1を挟んでもよいし、一対の接着性の発泡絶縁層で導体1を挟んでもよいし、一方を接着性の発泡絶縁層とし、他方を接着性の非発泡絶縁層として導体1を挟んでもよい。
樹脂フィルム3(3A,3B)は、図1及び図2に示すように、上記した2層の接着性絶縁層2を挟むように配置されている。樹脂フィルム3は特に限定されず、一般的なフラットケーブルに用いられている各種のものを用いることができる。特に柔軟性や耐摩耗性等の性質を有するものであることが好ましく、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム等のポリエステルフィルムが好ましく用いられる。
介在層4は、図1及び図2に示すように、少なくとも一方の樹脂フィルム3上に必要に応じて任意に設けられ、樹脂フィルム3と後述の金属箔テープ6との間に設けられていることが好ましい。「任意」であるので、介在層4が設けられていなくてもよい。また、第1の樹脂フィルム3Aと第2の樹脂フィルム3Bの両方の上にそれぞれ設けられていてもよい。この介在層4は、粘着性を有するので、樹脂フィルム3上に金属箔テープ6を貼り合わせる際に便利である。さらにこの介在層4は、インピーダンス制御層としての機能も備える誘電体層として機能させることもでき、導体1と金属箔テープ6との距離を調整して、フラットケーブルのインピーダンスを微調整する役割も有している。
補強材5は、図1及び図2に示すように、長手方向Yの端末部11の先端11aまで長さL1の長さで設けられている。そして、導体1を接着剤層5bを介して保持し、フラットケーブル10をコネクタに接続する際の補強として作用する。コネクタ接続部40では、図示のように、上側の第2の樹脂フィルム3Bはコネクタ接続部40の長さL3だけ除去されて後退しており、下側の第1の樹脂フィルム3Aは長さL2だけ除去されて後退している。したがって、補強材5は、第1の樹脂フィルム3Aの代わりに端末部11で導体1を接着保持する役割も併せ持っている。この補強材5で導体1を接着保持する部分が端末部11であり、上側の第2の樹脂フィルム3Bが後退して導体1が露出している長さL3の部分が、コネクタ端子との接続部となる。なお、補強材5の長さL1は、例えば4〜50mm程度であり、補強材5は、端末部11の幅方向Xと同じ幅又は略同じ幅で設けられている。
金属箔テープ6は、樹脂フィルム3の少なくとも一方に設けられる。言い換えれば、フラットケーブル10の少なくとも一方の面に設けられている。すなわち、導体1を挟むように設けられた樹脂フィルム3(3A,3B)上に設けられていてもよいし(図示しない)、片面の樹脂フィルム3だけに設けられていてもよい(図1及び図2参照)。なお、図1及び図2の例では、本体部31に設けられた第1の樹脂フィルム3A上に介在層4と補強材5が設けられているので、金属箔テープ6は、それらの上に設けられている。また、金属箔テープ6は、フラットケーブル10の全面又は略全に設けられていることが好ましく、コネクタ接続部40となる長手方向Yの端末部11の先端11aにまで設けられていることが好ましい。
端末部11では、複数の導体1と、導体1の一方の側に接着性絶縁層2及び前記樹脂フィルム3の代わりに設けられた補強材5(補強シート5aと接着剤層5b)と、補強材5に設けられた金属箔テープ6(金属箔6aと接着剤層6b)とがその順で積層されている。このうち、補強シート5aと金属箔6aは、使用する上記材質より、コネクタへの接続時に加わる嵌合力(例えば、0.3N程度の力)、温度(例えば、25℃前後の室温から80℃程度に変化)、時間経過(例えば、96時間)した場合であっても、接着剤層5b,6bに比べて寸法安定性に優れている。一方、接着剤層5b,6bは、寸法安定性では補強シート5aと金属箔6aに比べて十分ではない。そのため、本出願人の実験結果によれば、補強シート5a(例えば厚さ188μm)と金属箔6a(例えば厚さ27μm)との厚さの合計T1に比べて、接着剤層5b(例えば厚さ37μm)と接着剤層6b(例えば厚さ5μm)との厚さの合計T2の割合[T2/(T1+T2)]が0.06〜0.2の範囲内のようにすることが好ましいことが分かった。この範囲内とすることにより、温度が変化したり時間が経過した場合であっても、コネクタ接続部の厚さの変化やばらつきを少なくして、信号端子とグランド端子それぞれとの電気的接続が安定になり、さらに接続後も接続安定性を維持できることが確認された。なお、このとき、T1+T2が例えば250μmである場合、[T2/(T1+T2)]が0.06〜0.2の範囲内では、T2は15〜50μmの範囲内になる。
保護フィルム8は、図1及び図2に示すように、フラットケーブルの両面に任意に設けられている。保護フィルム8は、ジャケットとも呼ばれ、ケーブル全体を保護するとともに、その機械的強度を補強し、屈曲等に耐えるように作用する。保護フィルム8としては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン等のポリオレフィンフィルム、ポリウレタン樹脂とエチレン酢酸ビニル共重合樹脂との混合樹脂フィルム等を挙げることができる。また、保護フィルム8は、基材フィルム8aと接着剤層8bとで構成された保護テープであってもよく、その保護フィルム8をフラットケーブル10の両面で貼り合わされている。なお、接着剤層8bは、上記した接着剤層5bや接着剤層6bと同様のものとすることができるが、この保護フィルム8は端末部11を構成しないので、厚さや材質の制限はなく、保護フィルム8の厚さは例えば0.02〜0.3mm程度とすることができる。
金属層形成シートは、図示しない任意の構成であり、フラットケーブル10の外周を取り囲むように覆ってもよい。金属層形成シートは、表面で電波を反射させ、電波の侵入や漏洩を防止するシールド導体として作用し、外部からのノイズ信号をシールドし、また、外部へのノイズ信号の放射をシールドするように作用する。金属層形成シートは、金属箔テープ6に導電性接着剤層を介して機械的・電気的に接合していることが好ましく、その結果、フラットケーブル10を屈曲させた場合であっても、金属箔テープ6と金属層形成シートとの接触面が離れることがなく、全長に渡って接触抵抗の変化が少なくなるという利点がある。
コネクタ接続部40を作製し、そのコネクタ接続部40の変形試験を行った。コネクタ接続部40は、図1に示すように、導体1を厚さ50μmで幅0.3mmの銅平角線(51本)とし、接着剤層5bを厚さ37μmの接着性ポリフェニレンエーテル樹脂層とし、補強シート5aを厚さ188μmのPETフィルムとした。金属箔テープ6は合計厚さ32μmであり、厚さ5μmの接着性ポリフェニレンエーテル樹脂層(接着剤層6b)と、厚さ15μmのアルミニウム箔6aと、厚さ12μmのPETフィルム(基材フィルム)とで構成した。これらを積層して貼り合わせた。積層後の総厚さは307μmであった。
比較用のコネクタ接続部40は、図3に示すように、導体1を厚さ50μmで幅0.3mmの銅平角線(51本)とし、接着性絶縁層2を厚さ35μmの接着性ポリフェニレンエーテル樹脂層とし、樹脂フィルム3を厚さ25μmのPETフィルムとし、接着剤層5bを厚さ30μmの接着性ポリフェニレンエーテル樹脂層とし、補強シート5aを厚さ175μmのPETフィルムとした。金属箔テープ6は試験用サンプル1と同様、合計厚さ32μmであり、厚さ5μmの接着性ポリフェニレンエーテル樹脂層(接着剤層6b)と、厚さ15μmのアルミニウム箔6aと、厚さ12μmのPETフィルム(基材フィルム)とで構成した。これらを積層して貼り合わせた。積層後の総厚さは347μmであった。
コネクタとして、第一精工株式会社製のI−PEX(商品名:EVAFLEX5)を用いた。このコネクタは、51本の導体接続用コネクタで、フラットケーブルに対して、約16Nの力が加わっている。ここでは、「16N/51本=0.3N/1本当たり」として概略の嵌合力が加わっているものとして評価した。実施例1及び比較例1のコネクタ接続部40に対し、約0.3Nの力が加わったとしてコネクタ接続部の厚さを測定した。測定時の条件と、その条件で得られた厚さと、最初の総厚さからの沈み込み量とを表1に示した。表1の結果より、実施例1のコネクタ接続部は、比較例1のコネクタ接続部に比べて沈み込み深さが10倍以上小さくなっていた。なお、沈み込み深さは、コネクタ接続した後のフラットケーブル端末部11とコネクタとをそのまま樹脂埋めし、切断後に断面研磨して、顕微鏡で観察して測定した。
2 接着性絶縁層
3 樹脂フィルム
3A 第1の樹脂フィルム
3B 第2の樹脂フィルム
4 誘電体層
5 補強材
5a 補強シート
5b 接着剤層
6 金属箔テープ
6a 金属箔
6b 接着剤層
8 保護フィルム
8a 基材フィルム
8b 接着剤層
10 フラットケーブル
11 長手方向の端末部
11a 端末部の先端
11b 第1の樹脂フィルムの端部
11c 第2の樹脂フィルムの端部
31 本体部
40 コネクタ接続部
X 幅方向
Y 長手方向
L1 補強材の長さ
L2 第1の樹脂フィルムの除去長さ(剥き代の長さ)
L3 第2の樹脂フィルムの除去長さ(剥き代の長さ)
L4 金属箔の露出長さ(接地接続部の長さ)
100 フラットケーブル
Claims (3)
- 本体部と、該本体部の長手方向両側に位置してその先端にコネクタ接続部を有する端末部とを有し、
前記本体部は、所定の間隔で幅方向に並べて配された複数の導体と、前記導体を挟む2層の接着性絶縁層と、前記2層の接着性絶縁層を挟む樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムの一方に積層された金属箔及び接着剤層を含む金属箔テープとを少なくとも有し、
前記端末部が有する前記コネクタ接続部は、前記複数の導体と、該導体の一方の側に前記接着性絶縁層及び前記樹脂フィルムの代わりに設けられた補強材と、該補強材に設けられた前記金属箔テープとがその順で積層されていることを特徴とするフラットケーブル。 - 前記補強材が補強シートと接着剤層とからなり、該補強シートの厚さが前記樹脂フィルムの厚さの3倍以上である、請求項1に記載のフラットケーブル。
- 前記コネクタ接続部において、前記導体と前記補強シートとの間に設けられた接着剤層と、前記補強シートと前記金属箔との間に設けられた接着剤層との厚さが、それぞれ5μm以上50μm以下の範囲内である、請求項2に記載のフラットケーブル。
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