JP2021170463A - シールドフラットケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】低誘電率であって、全長にわたって特性インピーダンスの値が安定していて薄型化が図れるとともに、屈曲性にも優れた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、幅方向Ｗに間隔をおいて並列配置され、１本または２本以上の通信用導体２２を含む複数本の導体２１を有するフラットケーブル２と、フラットケーブル２の両面に長手方向Ｘに沿って配設される１対の絶縁被覆部３、３’とを有するものであり、１対の絶縁被覆部３、３’のうちの少なくとも一方の絶縁被覆部３（３’）の内面側部分３ａ（３ａ’）に、導体材料からなるグランド面４ａ（４ａ’）を有し、グランド面４ａ（４ａ’）と、１本または２本以上の通信用導体２２が位置するフラットケーブル２の表面部分２４ａ（２４ａ’）は、内部空間が形成されるように離隔配置される。【選択図】図１

Description

本発明は、低誘電率であって、全長にわたって特性インピーダンスの値が安定していて薄型化が図れるとともに、屈曲性にも優れたシールドフラットケーブルに関する。

シールドフラットケーブルは、ＡＶ機器やＯＡ機器、より具体的には液晶テレビなどのデジタル機器の発達および普及に伴い、通信回路における高速伝送ケーブルとして用いられている。

シールドフラットケーブルとしては、例えば特許文献１に、導体上に発泡プラスチック絶縁層を具えた絶縁線心の複数本とアース線を平行に配列し、この上下より片面に導電層を有する発泡プラスチック体で、上記導電層を内側にしてサンドイッチ状に一体化してなる、シールド型多心フラットケーブルが記載されている。特許文献１のシールド型多心フラットケーブルでは、誘電率の低い発泡プラスチック絶縁層を設けることで、微弱な電気信号の伝送ロスが少なくなることで、高速で伝送を行える利点がある。

特開平０８−０６４０３７号公報

近年では、有線通信による高速伝送の手段として、差動伝送が用いられている。差動伝送は、二本の信号線（通信用導体）を用いて互いに逆相の電流を流すことで、信号線間の電位差によってデータを伝送する方法である。差動伝送は、二本の信号線に同じノイズが加わったとしても、信号線間の電位差に影響を及ぼさないため、外部からのノイズがあっても誤動作が起こり難い利点を有する。また、二本の信号線に互いに逆向きに電流が流れることで、電流によって生じる磁束が打ち消されるため、信号の高調波によるＥＭＩノイズを低減する利点も有する。

他方で、差動伝送による伝送速度を高める場合、信号の立ち上がりや立ち下がりに要する時間を短くするため、電圧の振幅を小さくすることが望ましい。しかし、電圧の振幅を小さくする場合には、電気信号の伝送ロスをより少なくする必要があり、そのためにはシールドフラットケーブルの誘電率をより低くし、かつケーブルの全体としての特性インピーダンスを設定値に沿った適正な値にすることが望まれる。

これに関し、特許文献１に記載されるシールドフラットケーブルは、発泡プラスチック絶縁層や発泡プラスチック体に形成される気泡の大きさや、気泡の量にばらつきが生じやすい。そのため、誘電率を低減することや、特性インピーダンスを設定値に沿った適正な値にすることについて、さらなる改善の余地がある。

また、特許文献１のシールドフラットケーブルでは、発泡プラスチック絶縁層の発泡度を高めることで誘電率を小さくし、それにより信号伝送特性の改善を図っているが、発泡プラスチック絶縁層の発泡度が高いものほど、発泡プラスチック絶縁層が劣化しやすく、屈曲時などにおける破損も起こりやすい。そのため、シールドフラットケーブルへの破損を起こり難くする点においても、改善の余地がある。

本発明の目的は、低誘電率であって、全長にわたって特性インピーダンスの値が安定していて薄型化が図れるとともに、屈曲性にも優れたシールドフラットケーブルを提供することにある。

本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、絶縁被覆部の内面側部分に設けられる導体材料からなるグランド面と、通信用導体を含むフラットケーブルの表面部分を、内部空間が形成されるように離隔配置することで、内部空間に外気からなるガス層が形成されるため、低い誘電率と設定値に沿った適正な特性インピーダンスが得られるとともに、フラットケーブルを屈曲させた場合であっても、内部空間が容易に変形することで、屈曲時などに破損が起こり難くなることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の要旨構成は、以下のとおりである。
（１）幅方向に間隔をおいて並列配置され、１本または２本以上の通信用導体を含む複数本の導体を有するフラットケーブルと、前記フラットケーブルの両面に長手方向に沿って配設される１対の絶縁被覆部とを有するシールドフラットケーブルであって、前記１対の絶縁被覆部のうちの少なくとも一方の絶縁被覆部の内面側部分に、導体材料からなるグランド面を有し、前記グランド面と、前記１本または２本以上の通信用導体が位置する前記フラットケーブルの表面部分は、内部空間が形成されるように離隔配置されることを特徴とする、シールドフラットケーブル。
（２）前記内部空間は、前記長手方向に沿って形成される、上記（１）に記載のシールドフラットケーブル。
（３）前記絶縁被覆部と前記フラットケーブルの間であって、かつ、前記１本または２本以上の通信用導体の配設領域の両側にそれぞれ隣接して位置する１対の導体から、前記フラットケーブルの幅方向外側の両端部にそれぞれ位置する導体までの領域である１対の外側領域に、それぞれ第１スペーサ層を有する、上記（１）または（２）に記載のシールドフラットケーブル。
（４）前記グランド面の幅は、前記フラットケーブルの、少なくとも前記１本または２本以上の通信用導体の配設領域の幅以上である、上記（１）、（２）または（３）に記載のシールドフラットケーブル。
（５）前記フラットケーブルを構成する前記複数本の導体は、２本以上の通信用導体を含み、前記絶縁被覆部と前記フラットケーブルの間であって、かつ、前記２本以上の通信用導体同士の間に対応する前記フラットケーブルの表面位置に、第２スペーサ層をさらに有する、上記（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。

本発明によれば、低誘電率であって、全長にわたって特性インピーダンスの値が安定していて薄型化が図れるとともに、屈曲性にも優れたシールドフラットケーブルを提供することができる。

図１は、本発明に従う第１実施形態のシールドフラットケーブルの構造の一例を示した図であって、図１（ａ）が平面図、図１（ｂ）が図１（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。 図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明に従う第１実施形態のシールドフラットケーブルの構造の種々の変形例を示した図であって、フラットケーブルの長手方向に対して垂直に切断したときの断面図である。 図３は、本発明に従う第２実施形態のシールドフラットケーブルの構造の一例を示した図であって、フラットケーブルの長手方向に対して垂直に切断したときの断面図である。 図４は、本発明に従う第３実施形態のシールドフラットケーブルの構造の一例を示した図であって、フラットケーブルの長手方向に対して垂直に切断したときの断面図である。 図５は、本発明に従う第４実施形態のシールドフラットケーブルの構造の一例を示した図であって、フラットケーブルの長手方向に対して垂直に切断したときの断面図である。 図６は、本発明に従う第５実施形態のシールドフラットケーブルの構造の一例を示した図であって、フラットケーブルの長手方向に対して垂直に切断したときの断面図である。 図７は、本発明に従う第６実施形態のシールドフラットケーブルの構造の一例を示した図であって、フラットケーブルの長手方向に対して垂直に切断したときの断面図である。 図８は、本発明に従う第７実施形態のシールドフラットケーブルの構造の一例を示した図であって、図８（ａ）が平面図、図８（ｂ）が図８（ａ）のＩＩ−ＩＩ断面図である。

次に、本発明の好ましい実施形態について、以下で説明する。

本発明のシールドフラットケーブル１は、幅方向Ｗに間隔Ｐをおいて並列配置され、１本または２本以上の通信用導体２２を含む複数本の導体２１を有するフラットケーブル２と、フラットケーブル２の両面に長手方向Ｘに沿って配設される１対の絶縁被覆部３、３’とを有するものである。ここで、１対の絶縁被覆部３、３’のうちの少なくとも一方の絶縁被覆部３（３’）の内面側部分３ａ（３ａ’）に、導体材料からなるグランド面４ａ（４ａ’）を有する。また、グランド面４ａ（４ａ’）と、１本または２本以上の通信用導体２２が位置するフラットケーブル２の表面部分２４ａ（２４ａ’）は、内部空間５（５’）が形成されるように離隔配置される。

このように、シールドフラットケーブル１は、絶縁被覆部３（３’）の内面側部分３ａ（３ａ’）に設けられる導体材料からなるグランド面４ａ（４ａ’）と、通信用導体２２を含むフラットケーブル２の表面部分２４ａ（２４ａ’）とを、内部空間５（５’）が形成されるように離隔配置することで、内部空間５（５’）には空気などの外気が侵入することにより、内部空間５（５’）に外気によって構成されるガス層が形成される。それにより、フラットケーブル２の通信用導体２２の近傍の部分に、内部空間５（５’）に形成されるガス層が隣接する。ここで、空気は、比誘電率が１．０であるため、１．９〜２．４の比誘電率を有している発泡プラスチックと比べて、比誘電率が大幅に低い。また、空気以外のガスも、大多数が１．０前後の比誘電率を有しており、発泡プラスチックと比べて比誘電率が大幅に低い。加えて、フラットケーブル２のうち通信用導体２２の近傍に、ガス層が形成された内部空間５（５’）のみが隣接するようになることで、発泡プラスチックのような特性インピーダンスの異なる相の混在がなくなるため、特性インピーダンスの値をより安定させることができる。さらに、シールドフラットケーブル１が、グランド面４ａ（４ａ’）とフラットケーブル２の表面部分２４ａ（２４ａ’）とを、内部空間５（５’）が形成されるように離隔配置することにより、シールドフラットケーブル１を屈曲させた場合であっても、内部空間５（５’）が容易に変形することで、破損が起こり難くなる。したがって、低誘電率であって、全長にわたって特性インピーダンスの値が安定していて薄型化が図れるとともに、屈曲性にも優れたシールドフラットケーブル１を提供することができる。

内部空間５（５’）で形成されるガス層を構成するガスとしては、空気のほか、窒素（Ｎ_２）ガス、酸素（Ｏ_２）ガス、二酸化炭素（ＣＯ_２）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガスなどを挙げることができ、特に限定されない。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明に従う第１実施形態のシールドフラットケーブルの構造の一例を示した図であって、図１（ａ）が平面図、図１（ｂ）が図１（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。また、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明に従う第１実施形態のシールドフラットケーブルの構造の種々の変形例を示した図であって、フラットケーブル２の長手方向Ｘに対して垂直に切断したときの断面図である。なお、図１（ｂ）は、第１実施形態のシールドフラットケーブルの断面構造を拡大して示すため、図１（ａ）のＩ−Ｉ断面を９０°だけ回転させた状態で示す。

本発明に従う第１実施形態に係るシールドフラットケーブル１は、フラットケーブル２と、絶縁被覆部３、３’とを有する。また、このシールドフラットケーブル１は、グランド面４ａ、４ａ’を有する導体層４、４’を備え、グランド面４ａ、４ａ’とフラットケーブル２の表面部分２４ａ、２４ａ’との間に、内部空間５、５’が形成されるものである。

（フラットケーブル）
フラットケーブル２は、幅方向Ｗに間隔Ｐをおいて並列配置され、１本または２本以上の通信用導体２２を含む複数本の導体２１を有するように構成される。これにより、導体２１はフラットな形状に配置されるため、幅方向Ｗに沿った平面を備えたフラットケーブル２を構成することができる。

フラットケーブル２に含まれる導体２１としては、１本または２本以上の通信用導体２２を含むことが好ましく、２本以上の通信用導体２２を含むことがより好ましい。また、通信用導体２２は、２本以上が並列配置されている箇所が、フラットケーブル２内に複数箇所に分散して存在していてもよい。特に、隣り合う２本以上の通信用導体２２が並列配置されていることで、これらの通信用導体２２における電気的ノイズを平準化させることができるため、差動伝送に好適なシールドフラットケーブル１を得ることができる。

通信用導体２２は、フラットケーブル２の長手方向Ｘに沿って配置される。ここで、通信用導体２２は、フラットケーブル２の中で、１ヶ所に纏められていてもよく、複数箇所に分散していてもよい。特に、通信用導体２２を複数箇所に分散させることで、後述する内部空間５（５’）を、幅方向Ｗについて複数形成することができる。

本実施形態のシールドフラットケーブルでは、導体２１として、通信用導体２２以外の導体２３も備えていてもよい。通信用導体２２以外の導体２３が配設される領域（外側領域）に、後述する第１スペーサ層６、６’を配設することで、内部空間５、５’の空間形状を維持することができ、それにより特性インピーダンスの値を安定させることができる。特に、シールドフラットケーブル１を屈曲状態で使用したとしても、屈曲時に加わる応力を分散させて、内部空間５、５’の空間形状を維持しやすくすることができる。なお、通信用導体２２以外の導体２３は、他の用途、例えば信号用導体などとして用いられていてもよく、また、通電させなくてもよい。

導体２１の材質としては、特に限定されず、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などを挙げることができる。また、導体２１の断面形状についても、特に限定されず、例えば、フラットケーブル２の長手方向Ｘに対して垂直に切断したときの断面形状として、正方形、長方形、円形、楕円形などの種々の形状を挙げることができる。

導体２１は、例えば図１（ａ）に記載されるように、コネクタ９０を介して、通信機器などと接続されることが好ましい。

フラットケーブルを構成する複数本の導体２１は、互いに電気絶縁するため、通常は、プラスチック絶縁層２４で被覆されており、それによりフラットケーブル２が構成されている。これにより、フラットケーブル２は、断面高さが低くなるように複数本の導体２１が並列配置して一体的に纏められているため、シールドフラットケーブル１を形成する際の取り扱いを容易にすることができる。

プラスチック絶縁層２４の厚さは、例えば０．０１８ｍｍ〜０．０９０ｍｍの範囲にすることができる。本実施形態では、プラスチック絶縁層２４の外側に、より誘電率の低いガスが入り込んでいる内部空間５、５’が存在するため、プラスチック絶縁層２４の厚さは薄いことが好ましい。

プラスチック絶縁層２４の材質としては、特に限定されないが、可撓性を有し、かつ発泡のないプラスチックによって形成されることが好ましい。これにより、シールドフラットケーブル１が曲げられたとしても、プラスチック絶縁層２４が曲げ変形に容易に追随することができる。また、発泡プラスチックのように、プラスチックに形成される気泡の大きさや、気泡の量が、誘電率や特性インピーダンスにばらつきを生じさせることがないため、シールドフラットケーブル１の内部における誘電率や特性インピーダンスの分布を安定にすることができる。したがって、シールドフラットケーブル１の特性インピーダンスを、設定値に沿った適正な値にすることができる。

（絶縁被覆部）
絶縁被覆部３、３’は、フラットケーブル２の両面に長手方向Ｘに沿って配設される、１対の被覆である。

ここで、絶縁被覆部３、３’は、フラットケーブル２の少なくとも両面に、後述する第１スペーサ層６Ａ（６Ａ’）や導体層４（４’）、内部空間５（５’）を挟んで被覆するように構成されることが好ましい。これにより、シールドフラットケーブル１の内容物が、外部の衝撃などから保護されるため、フラットケーブル２に含まれるプラスチック絶縁層２４の厚さを薄くすることができる。その結果、誘電率の低い外気からなるガスが入り込んだ内部空間５、５’の近くに、導体２１を位置させることができる。

絶縁被覆部３、３’は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、フラットケーブル２の両面および側端面の両方を被覆するように配設されることが好ましい。より具体的には、図２（ａ）のシールドフラットケーブル１Ａに示すように、絶縁被覆部３Ａ（３Ａ’）と後述する第１スペーサ層６Ａ（６Ａ’）の両方について、フラットケーブル２の両面および側端面の両方を被覆するように配設してもよい。また、図２（ｂ）のシールドフラットケーブル１Ｂに示すように、絶縁被覆部３Ａ（３Ａ’）について、フラットケーブル２の両面および側端面の両方を被覆するように配設するとともに、第１スペーサ層６、６’については、フラットケーブル２の両面のみを被覆するように配設してもよい。他方で、図２（ｃ）のシールドフラットケーブル１Ｃに示すように、絶縁被覆部３、３’を、フラットケーブル２の両面のみを被覆するように配設してもよい。

（導体層）
導体層４（４’）は、１対の絶縁被覆部３、３’のうちの少なくとも一方の絶縁被覆部３（３’）の内面側部分３ａ（３ａ’）に設けられ、導体材料からなるグランド面４ａ（４ａ’）を有する。これにより、グランド面４ａ（４ａ’）にある電荷を、導体層４（４’）を通して接地させることができるため、通信用導体２２などの導体２１に生じる電気的ノイズを低減させて、信号伝送特性をより一層改善させることができる。

本実施形態では、導体層４、４’は、１対の絶縁被覆部３、３’のうちの両方の絶縁被覆部３、３’の内面側部分３ａ、３ａ’にそれぞれ設けられており、導体材料からなるグランド面４ａ、４ａ’をそれぞれ有する。以下、図１（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。

シールドフラットケーブル１の幅方向Ｗに沿った、導体層４、４’のグランド面４ａ、４ａ’の幅は、フラットケーブル２の、少なくとも１本または２本以上の通信用導体２２の配設領域の幅以上であることが好ましい。また、導体層４、４’のグランド面４ａ、４ａ’は、通信用導体２２が配設される範囲によって区画される幅方向Ｗの領域である、配設領域Ｈを含むように構成されることが好ましい。このようにグランド面４ａ、４ａ’を構成することで、特に通信用導体２２に生じる電気的ノイズを低減させることができる。

導体層４、４’は、通信用導体２２に生じる電気的ノイズをより確実に低減させる観点から、フラットケーブル２の長手方向Ｘの全長にわたって設けられることが好ましい。また、シールドフラットケーブル１の着脱を容易にする観点から、導体層４、４’は、図１（ａ）に記載されるコネクタ９０を介して接地されることが好ましい。

導体層４、４’の材質は、導電性を高める観点から、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等が好ましいが、これらには限定されない。また、導体層４、４’を形成する方法は、絶縁被覆部３、３’の内面側部分３ａ、３ａ’に導体層４、４’を形成できればよく、特に限定されない。その一例として、銅箔やアルミ箔などの金属箔を貼り合わせる方法や、無電解めっきや電解めっき等の湿式めっき法や、蒸着等の乾式めっき法など、種々の形成方法が挙げられる。

（内部空間）
内部空間５、５’は、グランド面４ａ、４ａ’とフラットケーブル２の表面部分２４ａ、２４ａ’との離隔配置によって形成される空間である。この内部空間５、５’は、シールドフラットケーブル１の外部と繋がるように構成され、空気などの外気が侵入可能に構成される。この内部空間５、５’は、グランド面４ａ、４ａ’と、１本または２本以上の通信用導体２２が位置するフラットケーブル２の表面部分２４ａ、２４ａ’とが離隔されるように配置することで形成される。これにより、比誘電率が低く、特性インピーダンスの異なる相の混在がない空気などの外気が、内部空間５、５’に入り込む。そのため、通信用導体２２の近傍において低い誘電率を有し、かつ設定値に沿った適正な特性インピーダンスを有する、シールドフラットケーブル１を得ることができる。

この内部空間５、５’は、フラットケーブル２の長手方向Ｘに沿って形成されることが好ましい。これにより、通信用導体２２を通る電流は、誘電率の低い空気によって囲まれた領域内を流れることになるため、シールドフラットケーブル１の信号伝送特性をより高めることができる。

内部空間５、５’を形成する手段は、特に限定されないが、フラットケーブル２と絶縁被覆部３、３’との間に形成される、第１スペーサ層６、６’によることが好ましい。

ここで、第１スペーサ層６、６’は、絶縁被覆部３、３’とフラットケーブル２の間であって、かつ、通信用導体２２の配設領域Ｈから幅方向Ｗに沿った両側に、それぞれ隣接して位置する１対の導体２１から、フラットケーブル２の幅方向（シールドフラットケーブルの幅方向Ｗ）について外側にある両方の端部Ｔにそれぞれ位置する導体２１ａまでの領域である、１対の外側領域Ｇに有することが好ましい。これにより、第１スペーサ層６、６’によって挟まれる領域に内部空間５、５’が形成されるとともに、この内部空間５、５’では第１スペーサ層６、６’の厚さに応じた空気の層が形成される。そのため、内部空間５、５’の形状維持力を高めることができるとともに、シールドフラットケーブル１の特性インピーダンスの値を安定にすることができる。

第１スペーサ層６、６’は、両方の端部Ｔを含むように構成されることが好ましい。特に、通信用導体２２がフラットケーブル２の中で複数箇所に分散している場合には、通信用導体２２が設けられた箇所ごとに内部空間５、５’が区画されるように、第１スペーサ層６、６’を有することも好ましい。通信用導体２２が設けられた箇所ごとに、第１スペーサ層６、６’を用いて内部空間５、５’を区画するように構成することで、内部空間５、５’の形状維持力をより一層高めることができる。

また、第１スペーサ層６、６’は、導体層４、４’との間で空隙を生じないものであることが好ましい。これにより、第１スペーサ層６、６’と導体層４、４’との空隙における応力の集中を起こり難くすることができ、それによりシールドフラットケーブル１を破損し難くすることができる。

第１スペーサ層６、６’の厚さは、シールドフラットケーブル１において所望とされる特性インピーダンスの大きさに応じて設定することができる。例えば、所望とされる特性インピーダンスが大きい場合は、第１スペーサ層６、６’の厚さを厚く設定することが好ましい。本発明のシールドフラットケーブル１では、内部空間５、５’に保持される空気の誘電率が１．０と小さいため、所望とされる特性インピーダンスが大きい場合であっても、シールドフラットケーブル１の厚さを小さくすることが可能である。そのため、本発明のシールドフラットケーブル１によることで、より高い屈曲性をもたらすことができる。

第１スペーサ層６、６’の材質は、特に限定されないが、シールドフラットケーブル１に屈曲性を与える観点では、可撓性を有する材料であることが好ましい。

内部空間５（５’）および第１スペーサ層６、６’を形成する方法は、特に限定されない。その方法の一例として、接着剤層７３（７３’）を用いて絶縁被覆部３（３’）に導体層４（４’）を固定した後、接着剤層７２（７２’）を用いて絶縁被覆部３（３’）に第１スペーサ層６（６’）を固定し、次いで、接着剤層７１（７１’）を用いてフラットケーブル２に第１スペーサ層６（６’）を固定することで、内部空間５（５’）を形成する方法が挙げられるが、異なる方法であってもよい。

＜第２実施形態＞
図３は、本発明に従う第２実施形態のシールドフラットケーブル１Ｄの構造の一例を示した図であって、フラットケーブル２の長手方向Ｘに対して垂直に切断したときの断面図である。以下の説明において、上記第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略または簡略にし、主に相違点について説明する。

本実施形態では、導体層４は、１対の絶縁被覆部３、３´のうちの一方の絶縁被覆部３（図３で示す下側の絶縁被覆部３）の内面側部分３ａに設けられており、導体材料からなるグランド面４ａを有する。また、内部空間５は、この導体層４のグランド面４ａと、フラットケーブル２の表面部分２４ａとを離隔配置することで形成される。すなわち、本実施形態では、内部空間５は、シールドフラットケーブル１Ｄの一方の面のみに形成される。このとき、他方の面には、フラットケーブル２の表面部分２４ａ’に接着剤層７１Ｄ’を介して絶縁被覆部３’が形成される。これにより、シールドフラットケーブル１Ｄについて、より一層の薄型化を図ることができる。

＜第３実施形態＞
図４は、本発明に従う第３実施形態のシールドフラットケーブル１Ｅの構造の一例を示した図であって、フラットケーブル２の長手方向Ｘに対して垂直に切断したときの断面図である。以下の説明において、上記第１実施形態または上記第２実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略または簡略にし、主に相違点について説明する。

本実施形態では、フラットケーブル２を構成する複数本の導体２１は、２本以上の通信用導体２２を含んで構成され、絶縁被覆部３、３’とフラットケーブル２の間であって、かつ、２本以上の通信用導体２２同士の間に対応するフラットケーブル２の表面位置に、第２スペーサ層８、８’を有する。ここで、２本以上の通信用導体２２に対応するフラットケーブル２の表面位置は、絶縁被覆部３、３’のそれぞれの側について、内部空間５Ｅ、５Ｅ’を挟んで導体層４、４’のグランド面４ａ、４ａ’に対向するように構成される。これにより、シールドフラットケーブル１Ｅが屈曲した場合であっても、第２スペーサ層８、８’によって応力が分散される。そのため、シールドフラットケーブル１Ｅの座屈などによる、誘電率の大小に影響する、内部空間５の空間容積の変化を抑えることができる。

ここで、第２スペーサ層８、８’を設けたときの、導体層４、４’を備えた絶縁被覆部３、３’の変形による、内部空間５の空間容積の変化について検証する。導体層４、４’を備えた絶縁被覆部３、３’の変形は、撓みによって起こると考えられる。そのため、第２スペーサ層８、８’を設けた供試材と、第２スペーサ層８、８’を設けない供試材を想定し、シールドフラットケーブルの、内部空間を挟んだ両側部分（第１スペーサ層６、６’が位置する部分）を下方から支持した状態で、内部空間５Ｅ、５Ｅ’が位置する通信導体の配設領域である供試材の幅方向中央部分に対して、上方から下向きに、単位長さ当り１０Ｎ／ｍｍの荷重を均等に掛けたときの最大撓みδ_ｍａｘを、それぞれ理論計算により求めた。なお、各供試材としては、フラットケーブル２の長手方向Ｘに沿った長さ寸法が１０００ｍｍ、幅方向Ｗに沿った幅寸法が１．０ｍｍであるものを想定した。また、各供試材は、導体２１の幅がそれぞれ０．３ｍｍ、導体２１の間の距離が０．６ｍｍ、導体２１の厚みがそれぞれ０．０３５ｍｍ、絶縁被覆部３、３’の厚みがそれぞれ０．０８ｍｍ、導体層４、４’である銅箔の厚さが０．０３５ｍｍ、シールド間距離（導体２１と導体層４、４’との間の距離）が０．２８ｍｍであり、かつ、シールドフラットケーブル１の全体の厚みが０．４４ｍｍであるものとした。

このうち、第２スペーサ層８、８’を設けないときの最大撓みＷ_ｍａｘは、供試材の幅方向Ｗの両端の２ヶ所、すなわち、幅方向Ｗに沿った１．０ｍｍの大きさのうち、０ｍｍおよび１．０ｍｍの位置の２ヶ所を支持しながら、上述の荷重を掛けたときの最大撓みδ_ｍａｘの大きさを求めた。このときの最大撓みδ_ｍａｘは、０．２８１μｍと求められた。

また、第２スペーサ層８、８’を設けたときの最大撓みδ_ｍａｘは、供試材の幅方向Ｗの両端と中央位置の３ヶ所、すなわち、幅方向Ｗに沿った１．０ｍｍの大きさのうち、０ｍｍ、０．５ｍｍおよび１．０ｍｍの位置の３ヶ所を支持しながら、上述の荷重を掛けたときの最大撓みＷ_ｍａｘの大きさを求めた。このときの最大撓みδ_ｍａｘは、０．０１８μｍと求められた。

このことから、幅方向Ｗの中央位置に第２スペーサ層８、８’を設けることで、導体層４、４’を備えた絶縁被覆部３、３’の最大撓みδ_ｍａｘが、第２スペーサ層８、８’を設けない場合の６％ほどにまで小さくなることがわかる。そのため、シールドフラットケーブルに曲げ応力が作用したとしても、屈曲時における内部空間の形状変化が抑制され、外気である空気が侵入する内部空間の空間容積を維持できるため、特性インピーダンスの値を安定にすることができる。

第２スペーサ層８、８’の材質は、低誘電材料であることが好ましく、その一例として低誘電フィルムを挙げることができる。第２スペーサ層８、８’を低誘電材料によって構成することで、第２スペーサ層８、８’に電荷が蓄積され難くなるため、シールドフラットケーブル１において所望の信号伝送特性を得易くすることができる。

第２スペーサ層８、８’を形成する方法は、特に限定されない。その方法の一例として、接着剤層７５（７５’）を用いてフラットケーブル２に第２スペーサ層８（８’）を固定した後、接着剤層７４（７４’）を用いて第２スペーサ層８（８’）を絶縁被覆部３（３’）に固定する方法が挙げられるが、異なる方法であってもよい。

＜第４実施形態＞
図５は、本発明に従う第４実施形態のシールドフラットケーブル１Ｆの構造の一例を示した図であって、フラットケーブル２の長手方向Ｘに対して垂直に切断したときの断面図である。以下の説明において、上記第１実施形態から上記第３実施形態のうち少なくともいずれかと同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略または簡略にし、主に相違点について説明する。

本実施形態のシールドフラットケーブル１Ｆでは、幅方向Ｗに沿った、導体層４Ｆ、４Ｆ’のグランド面４ａ、４ａ’の幅は、フラットケーブル２の幅と等しくなるように構成される。このとき、導体層４Ｆ、４Ｆ’のグランド面４ａ、４ａ’は、配設領域Ｈに加えて、外側領域Ｇも覆うように構成される。また、第１スペーサ層６、６’は、導体層４Ｆ、４Ｆ’のグランド面４ａ、４ａ’と重なるように形成される。このように導体層４Ｆ、４Ｆ’を構成することで、導体層４Ｆ、４Ｆ’の幅方向Ｗの端部が、絶縁被覆部３、３’の表面で段差を生じなくなるため、シールドフラットケーブル１Ｆを屈曲させた際に、応力の集中を起こり難くすることができる。

＜第５実施形態＞
図６は、本発明に従う第５実施形態のシールドフラットケーブル１Ｇの構造の一例を示した図であって、フラットケーブル２の長手方向Ｘに対して垂直に切断したときの断面図である。以下の説明において、上記第１実施形態から上記第４実施形態のうち少なくともいずれかと同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略または簡略にし、主に相違点について説明する。

本実施形態のシールドフラットケーブル１Ｇでは、幅方向Ｗに沿った、導体層４Ｇ、４Ｇ’のグランド面４ａ、４ａ’の幅は、フラットケーブル２の幅と等しくなるように構成される。それとともに、フラットケーブル２を構成する複数本の導体２１は、２本以上の通信用導体２２を含んで構成され、絶縁被覆部３、３’とフラットケーブル２の間であって、かつ、２本以上の通信用導体２２同士の間に対応するフラットケーブル２の表面位置に、第２スペーサ層８、８’を有する。ここで、２本以上の通信用導体２２に対応するフラットケーブル２の表面位置は、絶縁被覆部３、３’のそれぞれの側について、内部空間５Ｇ、５Ｇ’を挟んで導体層４Ｇ、４Ｇ’のグランド面４ａ、４ａ’に対向するように構成される。

これにより、シールドフラットケーブル１Ｇを屈曲させた際に、導体層４Ｇ、４Ｇ’の幅方向Ｗの端部が、絶縁被覆部３、３’の表面で段差を生じなくなるため、応力の集中を起こり難くすることができる。それとともに、シールドフラットケーブル１Ｇの座屈による内部空間５の空間容積の変化を抑えることができる。したがって、本実施形態のシールドフラットケーブル１Ｇによることで、屈曲により強いシールドフラットケーブル１Ｇを得ることができる。

＜第６実施形態＞
図７は、本発明に従う第６実施形態のシールドフラットケーブル１Ｈの構造の一例を示した図であって、フラットケーブル２の長手方向Ｘに対して垂直に切断したときの断面図である。以下の説明において、上記第１実施形態から上記第５実施形態のうち少なくともいずれかと同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略または簡略にし、主に相違点について説明する。

本実施形態のシールドフラットケーブル１Ｈでは、内部空間５、５’を形成する手段として、フラットケーブル２と絶縁被覆部３、３’との間に形成される、厚みのある接着剤層７１Ｈ、７１’Ｈを用いる。

ここで、接着剤層７１Ｈ、７１Ｈ´は、上述の第１スペーサ層６、６’の代わりに用いることができ、第１スペーサ層６、６’を用いたときと同様の構成にすることができる。

また、接着剤層７１Ｈ、７１Ｈ´には、所望の厚さのものを得易くするため、接着剤層７１Ｈ、７１Ｈ´の厚さと略等しい直径を有する粒状の材料を、スペーサとして用いてもよい。

＜第７実施形態＞
図８は、本発明に従う第７実施形態のシールドフラットケーブルの構造の一例を示した図であって、図８（ａ）が平面図、図８（ｂ）が図８（ａ）のＩＩ−ＩＩ断面図である。なお、図８（ｂ）は、第１実施形態のシールドフラットケーブルの断面構造を拡大して示すため、図８（ａ）のＩＩ−ＩＩ断面を９０°だけ回転させた状態で示す。以下の説明において、上記第１実施形態から上記第６実施形態のうち少なくともいずれかと同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略または簡略にし、主に相違点について説明する。

本実施形態のシールドフラットケーブル１Ｉでは、通信用導体２２の配設領域Ｈと、両方の端部Ｔとの間にあるそれぞれの外側領域Ｇに、スリット９１を有する。これにより、シールドフラットケーブル１Ｉの曲げ剛性を有効に低下させることができるため、シールドフラットケーブル１Ｉの屈曲性をより高めることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

以下に、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。

（本発明例１）
本発明例１のシールドフラットケーブルとして、図１に示す構造を有するシールドフラットケーブル１を構成した。より具体的には、幅方向Ｗの大きさが０．３ｍｍ、厚さ０．０３５ｍｍの銅からなる導体２１を１０本用い、これらを幅方向Ｗに０．６ｍｍの間隔Ｐをおいて並列に配置した。次いで、導体２１の厚さ方向の両面に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる厚さ０．０９ｍｍのプラスチック絶縁層２４を形成して、フラットケーブル２を形成した。

このフラットケーブル２のうち、中央付近の隣接する２本を通信用導体２２として選定し、絶縁被覆部３、３’に、通信用導体２２に対応する位置を中心にして、フラットケーブル２の長手方向Ｘの全長にわたって、幅２．４ｍｍの銅からなる導体層４、４’をそれぞれ設けた。次いで、この導体層４、４’と幅方向に沿って隣接し、かつフラットケーブル２の端部Ｔにそれぞれ位置する導体２１ａまで覆うように、特性インピーダンスが１００Ωとなるような厚さの第１スペーサ層６、６’を、絶縁被覆部３、３’の内面側にそれぞれ設けた。そして、これらの導体層４、４’と第１スペーサ層６、６’を設けた絶縁被覆部３、３’を、フラットケーブル２の両面に設け、シールドフラットケーブル１を構成した。得られたシールドフラットケーブル１は、グランド面４ａ、４ａ’とフラットケーブル２の表面部分２４ａ、２４ａ’が離隔配置されており、その離隔配置された部分に内部空間５、５’が形成された。このとき、内部空間５、５’は、シールドフラットケーブル１の外部と繋がっているため、空気（比誘電率＝１）が入り込んだ状態となる。その結果、本発明例１のシールドフラットケーブル１の厚さは、０．４４ｍｍとなった。

（比較例１）
シールドフラットケーブル１に第１スペーサ層６、６’および内部空間５、５’を設ける代わりに、オレフィン樹脂（比誘電率＝２）からなるスペーサを設けた。すなわち、絶縁被覆部３、３’に導体層４、４’をそれぞれ設け、その上に、フラットケーブル２の両面の全面を覆うように、特性インピーダンスが１００Ωとなるような厚さのスペーサを、絶縁被覆部３、３’にそれぞれ設けた。そして、これらのスペーサを設けた絶縁被覆部３、３’を、フラットケーブル２の両面に設け、シールドフラットケーブル１を構成した。その結果、比較例１のシールドフラットケーブルの厚さは、０．６４ｍｍとなった。

（比較例２）
シールドフラットケーブル１に第１スペーサ層６、６’および内部空間５、５’を設ける代わりに、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）（比誘電率＝３）からなるスペーサを設けた。すなわち、絶縁被覆部３、３’に導体層４、４’をそれぞれ設け、その上に、フラットケーブル２の両面の全面を覆うように、特性インピーダンスが１００Ωとなるような厚さのスペーサを、絶縁被覆部３、３’にそれぞれ設けた。そして、これらのスペーサを設けた絶縁被覆部３、３’を、フラットケーブル２の両面に設け、シールドフラットケーブル１を構成した。その結果、比較例２のシールドフラットケーブルの厚さは、１．１６ｍｍとなった。

（厚さに関する評価結果）
これらの結果から、本発明例１のシールドフラットケーブル１は、特性インピーダンスが１００Ωとなるときのシールドフラットケーブル１の厚さは、比較例１、２のシールドフラットケーブルに比べて厚さを小さくできることが分かった。

上記結果より、本発明例１のシールドフラットケーブル１は、低い誘電率および設定値に沿った適正なインピーダンスを有しながらも、薄型であることが分かった。また、本発明例１のシールドフラットケーブル１は、フラットケーブルを屈曲させた場合であっても、内部空間が容易に変形するものであるため、屈曲性にも優れたものである。

１、１Ａ〜１Ｉ シールドフラットケーブル
２ フラットケーブル
２１ 導体
２２ 通信用導体
２３ 通信用導体以外の導体
２４ プラスチック絶縁層
２４ａ、２４ａ’ 通信用導体が位置するフラットケーブルの表面部分
３、３Ａ、３Ｂ、３’、３Ａ’、３Ｂ’ 絶縁被覆部
３ａ、３ａ’ 絶縁被覆部の内面側部分
４、４Ｆ、４’、４Ｆ’ 導体層
４ａ、４ａ’ グランド面
５、５Ｅ〜５Ｇ、５’、５Ｅ’〜５Ｇ’ 内部空間
６、６’、６Ａ、６Ａ’ 第１スペーサ層
７１〜７５、７１’〜７５’、７１Ｄ、７１Ｈ、７１Ｈ’、７２Ｇ、７３Ｇ、７２Ｇ’，７３Ｇ’ 接着剤層
８、８’ 第２スペーサ層
９０ コネクタ
９１ スリット
Ｈ 配設領域
Ｇ 外側領域
Ｐ 導体の間隔
Ｗ シールドフラットケーブルの幅方向
Ｘ フラットケーブルの長手方向

Claims (5)

1. 幅方向に間隔をおいて並列配置され、１本または２本以上の通信用導体を含む複数本の導体を有するフラットケーブルと、
   前記フラットケーブルの両面に長手方向に沿って配設される１対の絶縁被覆部と
   を有するシールドフラットケーブルであって、
   前記１対の絶縁被覆部のうちの少なくとも一方の絶縁被覆部の内面側部分に、導体材料からなるグランド面を有し、
   前記グランド面と、前記１本または２本以上の通信用導体が位置する前記フラットケーブルの表面部分は、内部空間が形成されるように離隔配置されることを特徴とする、シールドフラットケーブル。
2. 前記内部空間は、前記長手方向に沿って形成される、請求項１に記載のシールドフラットケーブル。
3. 前記絶縁被覆部と前記フラットケーブルの間であって、かつ、前記１本または２本以上の通信用導体の配設領域の両側にそれぞれ隣接して位置する１対の導体から、前記フラットケーブルの幅方向外側の両端部にそれぞれ位置する導体までの領域である１対の外側領域に、それぞれ第１スペーサ層を有する、請求項１または２に記載のシールドフラットケーブル。
4. 前記グランド面の幅は、前記フラットケーブルの、少なくとも前記１本または２本以上の通信用導体の配設領域の幅以上である、請求項１、２または３に記載のシールドフラットケーブル。
5. 前記フラットケーブルを構成する前記複数本の導体は、２本以上の通信用導体を含み、
   前記絶縁被覆部と前記フラットケーブルの間であって、かつ、前記２本以上の通信用導体同士の間に対応する前記フラットケーブルの表面位置に、第２スペーサ層をさらに有する、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。

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