JP2019192573A

JP2019192573A - シールドフラットケーブル

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Publication number: JP2019192573A
Application number: JP2018086400A
Authority: JP
Inventors: 千明小島; Chiaki Kojima; 龍男松田; Tatsuo Matsuda
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2018-04-27
Filing date: 2018-04-27
Publication date: 2019-10-31
Anticipated expiration: 2038-04-27
Also published as: TW201946071A; CN110415876A; TWI805701B; CN110415876B; JP7040265B2

Abstract

【課題】簡単な構造で、複数本の平形導体とともにシールド層を、基板側の端子に確実に接続することができるシールドフラットケーブルを提供する。【解決手段】シールドフラットケーブル１は、平行に配列された複数本の平形導体１１と、複数本の平形導体１１の並列面の両面に貼り合わされた一対の絶縁層２１，２２と、絶縁層２１，２２の少なくとも一方を覆うシールド層４１を有し、一方の絶縁層２２の長さ方向の端部で平形導体１１が露出したケーブル端末部が形成されている。一方の絶縁層２２のケーブル端末部側の外周側にグランド導体３１が設けられ、グランド導体３１に一体に設けた接触片３２が所定の平形導体と電気接続され、シールド層がグランド導体３１を介して平形導体１１に電気的に接続されている。【選択図】図１

Description

本発明は、シールドフラットケーブルに関する。

フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）は、ＣＤやＤＶＤプレーヤ等のＡＶ機器、コピー機やプリンタ等のＯＡ機器、その他電子・情報機器の内部配線等の多くの分野で、省スペース化と簡便な接続を目的として用いられている。また、機器の使用周波数が高くなるとノイズの影響が大きくなることから、シールドされたシールドフラットケーブルが用いられる。

シールドフラットケーブルのシールドは、例えば、ＦＦＣの外側にシールド層を設けることにより行われる。また、シールドフラットケーブルは、端部にコネクタに接続される端末部を有している。この端末部で、シールド層をコネクタに備えられたグランドパッドへ接地接続するための構造が必要となる。例えば、特許文献１には、シールド層に電気的に接続されたグランド導体を有するシールドフラットケーブルが開示されている。

特開２０１０−１５３１９１号公報

ＦＦＣが接続される基板側には、通常、ＦＦＣの平行に配列された複数本の平形導体の露出面に接触する複数の端子を備えたコネクタが設けられている。特許文献１に開示されたシールドフラットケーブルでは、平行に配列された複数本の平形導体の端子部の露出面と、グランド導体の露出面とは厚み方向の高さ位置が異なる。このため、グランド導体を接地させるために、グランド導体をコネクタの金属シェルに接触させたり、平形導体用の端子とは異なる厚み方向の高さ位置にグランド用端子を別途設けたりする必要が生じる。また、コネクタによっては、構造の自由度を増すために、金属シェルや、グランド用端子を設けない場合がある。

本発明は、これらの実情に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で、複数本の平形導体とともにシールド層を、基板側の端子に確実に接続することができるシールドフラットケーブルを提供することをその目的とする。

本発明の一態様に係るシールドフラットケーブルは、平行に配列された複数本の平形導体と、複数本の該平形導体の並列面の両面に貼り合わされた一対の絶縁層と、該絶縁層の少なくとも一方を覆うシールド層を有し、一方の前記絶縁層の長さ方向の端部で前記平形導体が露出したケーブル端末部が形成されたシールドフラットケーブルであって、一方の前記絶縁層の前記ケーブル端末部側の外周側にグランド導体が設けられ、該グランド導体が所定の前記平形導体と前記シールド層に電気的に接続されている。

本発明によれば、グランド導体を介してシールド層を所定の平型導体に電気的に接続できるため、複数本の平形導体とともにシールド層を、基板側のコネクタの端子に確実に電気的接続することができる。

本発明の第１の実施形態に係るシールドフラットケーブルの概略を示す図である。本発明の第１の実施形態に係るシールドフラットケーブルの製造過程の一例を説明するための図である。本発明の第１の実施形態に係るシールドフラットケーブルの製造過程の一例を説明するための図である。本発明の第１の実施形態に係るシールドフラットケーブルの製造過程の一例を説明するための図である。本発明の第１の実施形態に係るシールドフラットケーブルの製造過程の一例を説明するための図である。本発明の第２の実施形態に係るシールドフラットケーブルの概略を示す図である。

（本願発明の実施形態の説明）
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。
（１）本発明の一態様に係るシールドフラットケーブルは、平行に配列された複数本の平形導体と、複数本の該平形導体の並列面の両面に貼り合わされた一対の絶縁層と、該絶縁層の少なくとも一方を覆うシールド層を有し、一方の前記絶縁層の長さ方向の端部で前記平形導体が露出したケーブル端末部が形成されたシールドフラットケーブルであって、一方の前記絶縁層の前記ケーブル端末部側の外周側にグランド導体が設けられ、該グランド導体が所定の前記平形導体と前記シールド層に電気的に接続されている。

この構成により、グランド導体を介してシールド層を所定の平型導体に電気的に接続できるため、複数本の平形導体とともにシールド層を、基板側のコネクタの端子に確実に電気的接続することができる。

（２）前記グランド導体が、所定の前記平形導体と電気的に接続される接触片を一体に有していることが望ましい。この構成により、グランド導体と所定の平形導体とを確実に電気接続することができる。

（３）前記グランド導体が、一方の前記絶縁層と前記シールド層との間に位置していてもよい。この構成により、平形導体とグランド導体との厚み方向の段差を小さくすることができ、平形導体とグランド導体との電気的接続が容易に行える。

（４）前記グランド導体が、前記シールド層の外周側に位置してもよい。これにより、絶縁層の外周側にシールド層が位置することになるため、シールド層と平形導体との距離を一定にできる。

（５）前記グランド導体が、一対の前記絶縁層の周囲に設けられ、前記シールド層が、一対の前記絶縁層のそれぞれの外周側で前記グランド導体に接して設けられていてもよい。この構成により、絶縁層を介して平形導体の並列面を挟むようにシールド層を設けることができるため、良好なシールド効果を得ることができる。

（本発明の実施形態の詳細）
以下、図面を参照しながら、本発明のシールドフラットケーブルに係る好適な実施形態について説明する。以下の説明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。なお、本発明はこれらの実施形態での例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内および均等の範囲内におけるすべての変更を含む。また、複数の実施形態について組み合わせが可能である限り、本発明は任意の実施形態を組み合わせたものを含む。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るシールドフラットケーブルの概略を示す図であり、図１（Ａ）は斜視図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の１Ｂ−１Ｂにおける断面図である。

本実施形態によるシールドフラットケーブル１は、複数本の平形導体１１、絶縁層２１，２２、グランド導体３１、および、シールド層４１から構成される。シールドフラットケーブル１は、例えば、断面が平形形状でＸ軸方向に延びる平形導体１１をＹ軸方向に複数本平行に並べ、平形導体１１の並列面（ＸＹ平面）と直交する方向（Ｚ方向）の両面を絶縁層２１．２２により挟んで被覆したフラットケーブルが用いられる。シールドフラットケーブル１の少なくとも一方の端部には、図中のＺ軸方向上側にある絶縁層２２を除去してケーブル端末部（幅Ａの部分）が形成され、平形導体１１が露出されている。このケーブル端末部が、シールドフラットケーブル１をコネクタと接続した際の接続端子部となる。なお、ケーブル端末部は、端部の絶縁層２２を始めから存在させず、接続端子部となる平形導体１１を露出させて形成してもよい。

平形導体１１は、例えば、銅箔、錫メッキ軟銅箔等の金属からなり、信号伝送の電流値にもよるが、例えば、厚さが１０μｍ〜１００μｍで、幅が０.２〜０.８ｍｍ程度であり、ピッチＰが０.４〜２．０ｍｍの適宜の大きさで配列される。この平形導体１１の配列状態は、絶縁層２１，２２により挟まれて保持される。平形導体１１は信号伝送用として用いられるが、所定の平形導体１１は、基板側のコネクタ端子に接続された際に、接地されるようになっている。例えば、平形導体１１は、信号ラインをＳ、接地ラインをＧとした場合、並列方向（Ｙ軸方向）に、Ｇ−Ｓ−Ｓ−Ｇ−Ｓ−Ｓ−Ｇ−Ｓ−Ｓ−Ｇ・・・のように、２本の信号ラインＳと１本の接地ラインＧとが繰り返されるように配列される。ここで、隣接する２本の信号ラインは差動伝送に用いられる。

図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、上側の絶縁層２２のケーブル端末部側の外周側には、グランド導体３１が設けられている。このグランド導体３１には、グランド導体３１から一体に延びる複数の接触片３２が設けられており、各接触片３２が接地ラインＧとなる平形導体１１の露出面に電気的に接続されている。また、グランド導体３１と絶縁層２２の外周側には、シールド層４１が設けられている。なお、グランド導体３１とシールド層４１の配置は逆でもよく、グランド導体３１がシールド層４１の外周側に配置されるようにしてもよい。この場合、グランド導体３１の下面（絶縁層２２側）がシールド層４１と電気的に接続される。なお、本発明において、外周側とは、平形導体１１を内側として、平形導体１１の並列面の上下両面の外側方向および左右端面の外側方向のいずれか一方または両方を意味している。

絶縁層２１，２２は、その内面（接合面）に接着層（図示省略）を有する。絶縁層２１，２２自体は、柔軟性に優れた一般的な樹脂フィルムが使用され、例えば、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド樹脂等の汎用性のある樹脂フィルムを用いることができる。この樹脂フィルムの厚さとしては、９μｍ〜１００μｍのものが用いられる。ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリブチレンナフタレート樹脂等の樹脂材料が挙げられる。なお、これらの樹脂フィルムのうち、電気的特性、機械的特性、コスト等の観点からは、ポリエチレンテレフタレート樹脂の使用が好ましい。

また、絶縁層２１，２２の接着層としては、樹脂材料からなるものが使用され、例えば、ポリエステル系樹脂やポリオレフィン系樹脂に難燃剤を添加した接着剤などが挙げられる。この接着層は、１０μｍ〜１５０μｍの範囲の適宜の厚さで形成される。絶縁層２１，２２は、平形導体１１を挟んで接着層を向き合わせ、加熱ローラで熱を加えながら接合することにより貼り合わされ一体化される。なお、ケーブル端末部の平形導体１１の露出面とは反対側に、補強板を設けてもよい。さらに、絶縁層２１，２２は、接着層を用いずに、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、あるいはポリフェニレンサルファイド等の単層の樹脂等で形成してもよい。この場合、樹脂の厚さは例えば３００μｍ程度にしてもよい。

グランド導体３１は、例えば、アルミニウム箔や銅箔等の金属箔に導電性接着層を有する２層構造のものが使用される。グランド導体３１には、平形導体１１の接地ラインＧの位置に応じて接触片３２が一体に設けられており、接触片３２に設けた導電性接着層によって、接地ラインＧとなる平形導体１１に電気接続される。なお、接触片３２と接地ラインＧとの電気接続は、導電性接着材によるほか、半田、超音波溶着、レーザ溶接等であっても構わない。

シールド層４１は、全体の厚さが３０μｍ程度で、例えば、グランド導体３１の外周側に設ける場合は、金属層と導電性接着層の２層構造からなるものが用いられ、その導電性接着層を内側にしてグランド導体３１と絶縁層２２に貼付される。貼り付けの形態としては、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、平形導体１１の露出面側の片面で、少なくとも平形導体１１の外周側を全て覆うように設けられているが、フラットケーブルの全周にわたって設けてもよい。また、シールド層４１の外周側にグランド導体３１を設ける場合は、金属層と接着層の２層構造からなるものが用いられる。例えば、アルミニウム箔の表面にＰＥＴ等の絶縁層を設け、端末のグランド導体３１との接続部のアルミニウム箔を露出させ、この露出部分をグランド導体３１に接続してもよい。さらに、シールド層４１としては、平形導体１１との距離を調節するために、金属箔と接着層との間に樹脂層を入れた３層構造のものでもよい。

次に、本実施形態のシールドフラットケーブルの製造方法の一例について説明する。図２から図５は、それぞれ本発明の第１の実施形態に係るシールドフラットケーブルの製造過程の一例を説明するための図である。図２から図５において、それぞれ（Ａ）は上方から見た図、（Ｂ）は断面図を示し、例えば、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）における２Ｂ−２Ｂでの断面図である。

図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、複数本の平形導体１１を平行に並べ、その並列面の上下を、内側に接着層を設けた絶縁層２１，２２の間に挟み込み、加熱ローラで熱を加えながら接合することにより、平形導体１１の両面に絶縁層２１，２２を貼り合わされ一体化された長尺のフラットケーブルを作製する。

次に、図３（Ａ）とその３Ｂ−３Ｂでの断面図である図３（Ｂ）に示すように、フラットケーブルの端子となる部分の一方の絶縁層、ここでは、上側の絶縁層２２をケーブル端末部の端子となる幅Ａだけ、例えばレーザ加工によって除去し、複数本の平形導体１１を露出させる。なお、複数本のシールドフラットケーブルを作製する場合は、製造効率を高める点から、１本目のシールドフラットケーブルの後端の端子部とこのシールドフラットケーブルに続く２本目のシールドフラットケーブルの前端の端子部を同時に形成し、最後に図３（Ａ）に示す２点鎖線で示す分割線Ｃ−Ｃに沿って分割している。このため、図３（Ａ）では、複数本の平形導体１１の露出面は、ケーブル端末部の端子となる幅Ａの２倍の幅になるように形成される。

一方の絶縁層２２から所定の形状に平形導体１１を露出させる方法としては、上記のようにレーザ加工によって絶縁層２２に開口部を設ける方法の他に、予め絶縁層２２の所定位置に開口部を設けておく方法でもよい。後者の場合、平形導体１１を絶縁層２１と開口部を設けた絶縁層２２の間に挟み込んで、フラットケーブルを作製し、その後、開口部の連結部を除去すればよい。

次に、図４（Ａ）とその４Ｂ−４Ｂでの断面図である図４（Ｂ）に示すように、グランド導体３１を上側の絶縁層２２のケーブル端末部側の外周側に貼り付ける。この場合、グランド導体３１の接触片３２が接地ラインＧとなる平形導体１１の露出面に位置するように位置決めし、接触片３２が平形導体１１の露出面に貼り付ける。その際、平形導体１１の露出面と絶縁層２２の上面とには段差があるため、接触片３２は、曲げられた状態で平形導体１１の露出面に導電性接着層によって固着される。接触片３２を有するグランド導体３１は、導電性接着層を設けた金属箔をプレス加工することによって得ることができる。

次に、図５（Ａ）とその５Ｂ−５Ｂでの断面図である図５（Ｂ）に示すように、シールド層４１を、その導電性接着層をグランド導体３１側に向けて、グランド導体３１と絶縁層２２の上面に貼り付ける。本実施形態では、シールド層４１は、シールドフラットケーブル１の絶縁層２２側の片面だけに設けているが、上下面を含む全周にわたって巻き付けるようにしてもよい。その後、前後のシールドフラットケーブルを分離するために、分割線Ｃ−Ｃに沿って、フレキシブルフラットケーブルを切断する。なお、フレキシブルフラットケーブルの切断は、グランド導体３１を貼り付ける前に行ってもよい。

以上、グランド導体３１の外周側にシールド層４１を設ける場合について説明したが、シールド層４１の外周側にグランド導体３１を設けるようにしてもよい。この場合、図３（Ａ）に示す工程の後、シールド層４１を絶縁層２２の上側に貼り、さらに、シールド層４１の上側にグランド導体３１を電気的に接続した状態で設ける。

（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係るシールドフラットケーブルの概略を示す図であり、図６（Ａ）は斜視図、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の６Ｂ−６Ｂにおける断面図である。
第１の実施形態では、シールド層４１は、シールドフラットケーブル１の片面側に設けているが、本実施形態で示すように、シールド層を両面に設けてもよい。この場合、図６（Ａ）に示すように、グランド導体３１’は、絶縁層２２側だけでなく、反対側の絶縁層２１側にも位置するように、絶縁層２１，２２の外周を取り囲むように設ける。そして、シールド層４１，４２をそれぞれ絶縁層２２，２１の外周側に設ける。これによって、対ノイズ特性の向上を図ることができる。なお、シールド層４１，４２を絶縁層２１，２２のそれぞれに設ける代わりに、フラットケーブルの全周を囲むように設けてもよい。その他の構成については、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

なお、ケーブル端末部において平形導体を露出させる方法としては、絶縁層を除去する以外に、予め、平形導体を露出させる部分を除いて絶縁層を設けてもよい。

１…シールドフラットケーブル、１１…平形導体、２１，２２…絶縁層、３１，３１'…グランド導体、３２…接触片、４１，４２…シールド層。

Claims

平行に配列された複数本の平形導体と、複数本の該平形導体の並列面の両面に貼り合わされた一対の絶縁層と、該絶縁層の少なくとも一方を覆うシールド層を有し、一方の前記絶縁層の長さ方向の端部で前記平形導体が露出したケーブル端末部が形成されたシールドフラットケーブルであって、
一方の前記絶縁層の前記ケーブル端末部側の外周側にグランド導体が設けられ、
該グランド導体が所定の前記平形導体と前記シールド層に電気的に接続されているシールドフラットケーブル。
前記グランド導体が、所定の前記平形導体と電気的に接続される接触片を一体に有する請求項１に記載のシールドフラットケーブル。
前記グランド導体が、一方の前記絶縁層と前記シールド層との間に位置する請求項１または２に記載のシールドフラットケーブル。
前記グランド導体が、前記シールド層の外周側に位置する請求項１または２に記載のシールドフラットケーブル。
前記グランド導体が、一対の前記絶縁層の周囲に設けられ、前記シールド層が、一対の前記絶縁層のそれぞれの外周側で前記グランド導体に接して設けられている請求項１から４のいずれか１項に記載のシールドフラットケーブル。