JP2021174644A - 同軸フラットケーブル - Google Patents
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Abstract
Description
同軸ケーブル10は、同軸フラットケーブル20を構成するものであり、図1〜図3に示すように、幅方向Xに間隔を空けて複数本並べて配されている。同軸ケーブル10は、図5に示すように、中心導体1と、中心導体1の外周に設けられた絶縁体2と、絶縁体2の外周に設けられた外部導体3と、外部導体3の外周に設けられた外被体4とを少なくとも備えている。そして、同軸ケーブル10は、図6〜図9に示すように、端末部21を端末加工した後、露出した中心導体1及び外部導体3が基板30又はコネクタの電極31,32に半田接続される。
中心導体1は、図5(A)(B)に示すように、同軸ケーブル10の長手方向Yに延びる1本の素線で構成されるもの、又は複数本の素線を撚り合わせて構成されるものである。素線は、良導電性金属からなるものであればそ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層が施されたものを好ましく挙げることができる。高周波用の観点からは、銅線、銅合金線が特に好ましい。めっき層としては、はんだめっき層、錫めっき層、金めっき層、銀めっき層、ニッケルめっき層等が好ましい。素線の断面形状も特に限定されないが、断面形状が円形又は略円形であってもよいし、角形形状であってもよい。
絶縁体2は、図5に示すように、中心導体1の外周に、長手方向に連続して設けられている低誘電率の絶縁層である。絶縁体2の材料は特に限定されず、要求されるインピーダンス特性に応じて任意に選択されるが、例えばPFA(ε2.1)、ETFE(ε2.5)、FEP(ε2.1)等、誘電率が2.0〜2.5の低誘電率のフッ素系樹脂が好ましく、なかでも、PFA樹脂が好ましい。なお、絶縁体2の材料に着色剤を含有させてもよい。絶縁体2の厚さも特に限定されず、要求されるインピーダンス特性に応じて任意に選択されるが、例えば0.15〜1.5mm程度の範囲内とすることが好ましい。絶縁体2の形成方法は特に限定されないが、中実構造、中空構造、発泡構造のいずれも押し出しで容易に形成できる。
外部導体3は、絶縁体2の外周に設けられており、細線を編組としたものや横巻きしたものであってもよいし、金属層付絶縁テープ(例えば銅層付きのポリエチレンテレフタレートフィルム等)であってもよいし、それらの両方を組み合わせたものであってもよい。図5の例では、絶縁体2の外周に細線横巻3Aを設け、さらにそれを覆うように金属層付き絶縁テープ3Bを設けているが、こうした構成に限定されない。外部導体3の厚さは特に限定されないが、例えば0.01mm〜0.15mm程度の範囲内である。
外被体4は、外部導体3の外周に設けられており、絶縁性があればその材質は特に限定されない。好ましくは、図5に例示するように、片面に接着剤層4Bを設けた絶縁テープ4Aを螺旋巻きして構成することができるが、この形態に限定されない。接着剤層4Bとしては、同軸ケーブル10に適用されている種々のものを使用することができ、例えばポリエステル系の熱可塑性接着性樹脂等を好ましく挙げることができ、絶縁テープ4Aとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステルフィルムを好ましく挙げることができる。特に、後述する樹脂テープ11との接着性の良い材料を選択することが好ましく、例えば樹脂テープ11を構成する接着剤層がポリエステル系熱可塑性接着剤層である場合は、外被体4もポリエステルフィルムであることが好ましい。片面に接着剤層4Bを設けた絶縁テープ4Aの全体厚さは、0.03mm以上0.1mm以下の範囲内であることが好ましい。
同軸フラットケーブル20には、必要に応じて、シールド層(図示しない)が設けられていてもよい。シールド層は、例えば図1等の樹脂テープ11の上に設けられる。シールド層としては、金属箔と、その金属箔の一方の面に設けられた導電性接着剤層とで少なくとも構成されたテープを例示することができるが、シールド機能を発揮できれば層構成は特に限定されない。また、シールド層は、中心導体とシールド層との間の静電容量や外部インダクタンスを均一に保つように作用させることもでき、この部分でのインピーダンスのミスマッチを生じないようにすることができる。
金属部材7は、図1〜図4に示すように、同軸フラットケーブル20を構成する必須の部材である。同軸ケーブル10は、幅方向Xに間隔を空けて複数本並べて配されているが、その「間隔」が金属部材7によって確保されている。すなわち、同軸ケーブル10と同軸ケーブル10との間に金属部材7が幅方向Xに並んで配置されていることにより、同軸ケーブル10が間隔を空けて設けられることになる。「間隔を空けて」とは、図1、図2及び図4(A)(B)に示すように、同軸ケーブル10それぞれの間に金属部材(金属線)7を介して並べて配されている場合、及び、図3及び図4(C)に示すように、2本の同軸ケーブル10,10は密着したペア線10aであり、そのペア線10a、10a同士の間に金属部材(金属線)7を介して並べて配されている場合の両方を含む意味である。金属部材7を介して間隔を空けた箇所があればそれ以外の構成であってもよく、例えば、幅方向Xの一方の側から、ペア線10a、金属部材7、同軸ケーブル10、金属部材7、ペア線10a、金属部材7、・・、のように、同軸ケーブル10の単線とペア線が含まれた同軸フラットケーブル20であってもよい。なお、金属部材7は、図4(A)に示すように、上下のカバーテープ11aの中間に位置していてもよいし、図4(B)(C)に示すように、下側の補強テープ11b又はカバーテープ11aに接していてもよい。こうして配置された金属部材7は、同軸ケーブ間を所定の間隔に保って基板30等への接続を容易とすることができる。
樹脂テープ11は、同軸フラットケーブル20を構成するものであり、図1〜図4に示すように、幅方向Xに間隔を空けて並べて配された複数本の同軸ケーブル10の少なくとも端末部21を片面又は両面から貼り合わされて該端末部21を一体化するものである。樹脂テープ11として、図1に示すカバーテープ11a、図2に示す補強テープ11b、図3に示すカバーテープ11aと補強テープ11bとの貼り合わせ、を例示することができるが、これらに限定されない。「少なくとも」とは、端末部21には樹脂テープ11(11a,11b,11a及び11b)が必ず設けられているが、端末部以外の中間部22にも樹脂テープ11(11a)が設けられていてもよいことを意味する。なお、「両面」とは、図4(A)(C)に示すように、幅方向Xに間隔を空けて並べて配された複数本の同軸ケーブル10の上下面のことであり、「片面」とは、図4(B)に示すように、幅方向Xに間隔を空けて並べて配された複数本の同軸ケーブル10の一方の面(例えば下面)のことである。
同軸ケーブル10は、中心導体1として、直径0.08mmの銀めっき軟銅線を7本撚りしたAWG32(外径約0.24mm)を用いた。絶縁体2は、中空構造体用ダイスニップルにて350℃でPFA樹脂(デュポン社製)を押出しして、図8(B)に示すように、空隙部2Aが内環状部2B、外環状部2C及び連結部2Dで囲まれた断面形態の中空構造体を形成した。この中空構造体において、内環状部2Bの厚さは0.05mm、外環状部2Cの厚さは0.05mm、連結部2Dの厚さは0.05mmであり、中空構造体(絶縁体2)の外径は0.60mmであり、空隙部2Aの空隙率は絶縁体全体(中空構造体全体)の面積に対して30%であった。誘電率εは約1.6であった。
(実施例1)
得られた同軸ケーブル10を16本準備し、各同軸ケーブル10間には、図1及び図4(A)に示すように、金属部材7として直径0.5mmの銅線を介して並べて配列した後、図1に示すようにカバーテープ11aで両面から全面を貼り合わせて一体化し、図4(A)に示す同軸フラットケーブル20とした。カバーテープ11aは、厚さ0.035mmのポリエステル熱可塑性樹脂(接着剤層)が片面に設けられた厚さ0.025mmのポリエチレンテレフタレートフィルム基材を幅25mmに切断したものを用いた。同軸フラットケーブル20を所定長さに切断し、端末部21を図6に示すように加工し、中心導体1、絶縁体2、外部導体3をそれぞれ露出させた。なお、金属部材7の長手方向Yは、図6に示すように、その先端7aが中心導体1の先端1aと同じになる長さで配置した。
得られた同軸ケーブル10を16本準備し、各同軸ケーブル10間には、図2及び図4(B)に示すように、金属部材7として直径0.5mmの銅線を介して並べて配列した後、補強テープ11bを端末部21側の片面に貼り合わせて一体化し、図4(B)に示す同軸フラットケーブル20とした。補強テープ11bは、厚さ0.042mmのポリエステル熱可塑性樹脂(接着剤層)が片面に設けられた厚さ0.125mmのポリエチレンテレフタレートフィルム基材を幅方向Xが25mmで長手方向Yが10mmに切断したものを用いた。同軸フラットケーブル20を所定長さに切断し、端末部21を図8に示すように加工し、中心導体1、絶縁体2、外部導体3をそれぞれ露出させた。なお、金属部材7の長手方向Yは、図8に示すように、その先端7aが絶縁体2の先端2aと同じになる長さで配置した。
得られた同軸ケーブル10を16本準備し、図3及び図4(C)に示すように、同軸ケーブル10を2本ずつのペア線10aとし、そのペア線10a間には、金属部材7として直径0.5mmの銅線を介して並べて配列し。その後、図3に示すように、カバーテープ11aで両面から全面を貼り合わせて一体化し、さらにカバーテープ11aの片面の端末部21に補強テープ11bを貼り合わせて、図4(C)に示す同軸フラットケーブル20とした。用いたカバーテープ11aと補強テープ11bは、それぞれ実施例1と実施例2と同じものを用いた。同軸フラットケーブル20を所定長さに切断し、端末部21を図6や図8と同様に加工し、中心導体1、絶縁体2、外部導体3をそれぞれ露出させた。なお、金属部材7の長手方向Yは、図6と同様、その先端7aが中心導体1の先端1aと同じになる長さで配置した。
得られた同軸ケーブル10を16本準備し、各同軸ケーブル10は、図10に示すように、一定間隔を空けて並べて配列した後、カバーテープ11aで両面から全面を貼り合わせて一体化し、同軸フラットケーブル20とした。カバーテープ11aは、実施例1と同じものを用いた。同軸フラットケーブル20を所定長さに切断し、端末部21を図10に示すように加工し、中心導体1、絶縁体2、外部導体3をそれぞれ露出させた。
1a 中心導体先端部
2 絶縁体
2a 絶縁体先端部
2A 空隙部
2B 内環状部
2C 外環状部
2D 連結部
2E 空隙部
3 外部導体
3a 外部導体先端部
3A 細線横巻
3B 金属層付絶縁テープ
4 外被体
4A 絶縁テープ
4B 接着剤層
7 金属部材
7a 金属部材先端
9 インピーダンス不整合部分
10 同軸ケーブル
10a ペア線
11 樹脂テープ
11a カバーテープ
11b 補強テープ
20 同軸フラットケーブル
21 端末部
22 中間部
30 基板
31 電極
32 電極
41 中心導体の半田接続部
42 外部導体の半田接続部
X 幅方向
Y 長手方向
Claims (5)
- 幅方向に間隔を空けて並べて配された複数本の同軸ケーブルと、前記複数本の同軸ケーブルの少なくとも端末部の片面又は両面から貼り合わされて該端末部を一体化する樹脂テープとを有し、前記複数本の同軸ケーブルそれぞれが端末加工されて基板又はコネクタに半田接続される同軸フラットケーブルにおいて、隣り合う前記同軸ケーブル間の少なくとも該同軸ケーブルの同軸構造となる部分に金属部材が配され、該金属部材は該同軸ケーブルとともに前記基板又はコネクタに半田接続される、ことを特徴とする同軸フラットケーブル。
- 前記同軸ケーブルは、中心導体と、該中心導体の外周に設けられた絶縁体と、該絶縁体の外周に設けられた外部導体と、該外部導体の外周に設けられた外被体とを少なくとも備える、請求項1に記載の同軸フラットケーブル。
- 前記金属部材は、その先端が前記中心導体の先端と前記外部導体の剥離部又は剥離予定部の先端側との間に位置するように配置される、請求項2に記載の同軸フラットケーブル。
- 前記金属部材が金属線である場合、該金属線の外径をD1とし、前記同軸ケーブルの外径をD2としたときD1/D2が0.5〜1.5の範囲内である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の同軸フラットケーブル。
- 前記樹脂テープは、(a)前記複数本の同軸ケーブル全体を両面から挟んで一体化するカバーテープ、(b)前記複数本の同軸ケーブルの端末部に設けられる補強テープ、又は、(c)前記複数本の同軸ケーブル全体を両面から挟んで一体化するカバーテープと、前記複数本の同軸ケーブルの端末部で前記カバーテープの片面に貼り合わされる補強テープ、である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の同軸フラットケーブル。
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