JP4325136B2

JP4325136B2 - 多芯ケーブルの端末接続方法及びその端末接続部

Info

Publication number: JP4325136B2
Application number: JP2001294077A
Authority: JP
Inventors: 大輔木本; 正史国井; 貴朗市川
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2021-09-26
Also published as: JP2003100368A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多芯ケーブルの接続技術に係り、特に、作業効率が良く、不具合の発生が少ない多芯ケーブルの端末接続方法及びその端末接続部に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
多芯ケーブルは、複数本の電線を集合したものである。電線が極細である場合、極細多芯ケーブルとも言う。電線は同軸線であってもよい。
【０００３】
多芯ケーブルを他の電気品、例えば、プリント基板に接続する場合、従来の接続方法では、図７に示されるように、プリント基板５にシールド接続用パッド６及び中心導体接続用パッド７を予め形成しておく。一方、各同軸線２０をストリップ処理することにより、最も外層の個別被覆１から、シールド２、絶縁体３、中心導体４の順にそれぞれ所望の長さの剥離しろを形成させて露出させる。このストリップ処理がなされた各同軸線２０をプリント基板５に添わせ、シールド接続用パッド６には各同軸線２０のシールド２を半田固定し、中心導体接続用パッド７には各同軸線２０の中心導体４を半田固定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
各同軸線２０を図８のように段階的にストリップ処理するには、剥離用穴径が段階的に異なるワイヤストリッパを用意しなければならない。そして、１本の同軸線２０につき、剥離しろを順次ずらせながら３回の剥離工程を行うことが必要である。また、円筒状になっているシールド２を平面状のシールド接続用パッド６に半田固定するには、半田固定しやすくするための前処理が必要である。
【０００５】
このように、従来の接続方法は、工数が非常に多くかつ複雑であるため、作業効率が悪く、時間が掛かるという問題がある。
【０００６】
また、ストリップ処理は、ワイヤストリッパの剥離用穴に形成された刃が外層を切断する際に内層にも当たるので、シールド２を剥離するときに絶縁体３が傷付いて絶縁性が損なわれたり、絶縁体３を剥離するときに中心導体４が傷付いて断線が生じたりするなど、不具合が発生するという問題がある。
【０００７】
こうした問題は、極細同軸線が使用されている極細多芯ケーブルでは、いっそう深刻である。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、作業効率が良く、不具合の発生が少ない多芯ケーブルの端末接続方法及びその端末接続部を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の方法は、中心導体と該中心導体を覆う絶縁体とを少なくとも有する電線を複数本集合してなる多芯ケーブルを基板に接続するために、ボンディングワイヤが取り付け可能なボンディング用パターンを上記基板の表面に形成すると共に、そのボンディング用パターン形成部以外の場所に貫通穴を形成しておき、電線の長手方向に対して垂直に切断され、上記中心導体と上記絶縁体とが同心円状に配置された断面を呈する上記各電線の端末を夫々上記基板の裏面から上記貫通穴に通して上記基板の表面に出現させ、各電線の端末の導体部分と上記ボンディング用パターンとをボンディングワイヤで接続した後、各電線の端末周辺を樹脂で満たすことにより、ボンディングワイヤ相互間を絶縁しつつ各電線を上記基板に固定するものである。
【００１０】
また、本発明の接続部は、中心導体と該中心導体覆う絶縁体とを少なくとも有する電線を複数本集合してなる多芯ケーブルを基板に接続した接続部であって、ボンディングワイヤが取り付け可能なボンディング用パターンが上記基板の表面に形成されると共に、そのボンデイング用パターン形成部以外の場所に貫通穴が形成され、電線の長手方向に対して垂直に切断され、上記中心導体と上記絶縁体とが同心円状に配置された断面を呈する上記各電線の端末が夫々上記基板の裏面から上記貫通穴に通されて上記基板の表面に現れており、この電線の端末の導体部と上記ボンディング用パターンとが夫々ボンディングワイヤで接続され、各電線の端末周辺が樹脂で満たされることにより、ボンディングワイヤ相互間が絶縁されかつ各電線が上記基板に固定されているものである。
【００１２】
上記基板のエッジに他の電気品への接続のための接触子パターンが形成され、この接触子パターンが上記ボンディング用パターンへ連絡していてもよい。
【００１３】
上記基板に他の電気品への接続要素を実装するための実装用パターンが形成され、この実装用パターンが上記ボンディング用パターンに連絡していてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１５】
多芯ケーブルは、複数本の電線を集合したものであるが、本実施形態では、極細同軸線を集合した極細多芯ケーブルを対象としている。
【００１６】
図１に示されるように、本実施形態では、極細多芯ケーブル２１が接続される基板８は、可撓性のある絶縁フィルムに銅箔・銅メッキ膜等からなる導体パターンを形成したフレキシブル基板（ＦＰＣともいう）８である。この基板８は、極細多芯ケーブル２１を最終的に接続しようとしている他の電気品、例えば、プリント基板１７（図４参照）に対して接続・切り離し可能に構成されている。具体的には、導体を露出させ、好ましくは導体に金メッキを施した接触子パターン２４が基板８の縁端部に所定のピッチで列状に配置して形成されており、この部分を差込エッジ２３と呼ぶことにする。差込エッジ２３をプリント基板１７に実装されているＦＰＣコネクタ１６に差し込むことで、この基板８をプリント基板１７に接続することができる。この基板８は、相手側のプリント基板１７と区別を明確にするために、以下では、接続部基板８と呼ぶことにする。接続部基板８は、ＦＰＣに限らず、可撓性のない樹脂で形成された固形基板であってもよいし、ＦＰＣと固形基板又は補強構造材とを張り合わせたものであってもよい。また、図示した接続部基板８は、差込エッジ２３が両端に形成されているが、片端に形成したものであってもよい。
【００１７】
接続部基板８の片面（こちらを表面と呼ぶ）には、ボンディング用パターン１２，１４が形成されている。ボンディング用パターン１２，１４とは、導体が露出され、好ましくは導体にボンディング用の表面処理がなされたものである。このボンディング用パターン１２，１４は、導体パターン２５によって接触子パターン２４に連絡されている。この連絡のための導体パターン２５には絶縁コーティングが施されている。図２に示されるように、ボンディング用パターン１２，１４には、内部導体（中心導体）接続用パターン１２と外部導体（シールド）接続用パターン１４とがある。内部導体接続用パターン１２は所定のピッチで列状に配置されている。外部導体接続用パターン１４は、内部導体接続用パターン１２の列に平行して長く形成されている。
【００１８】
ボンディング用パターン１２，１４の近傍には、接続部基板８を表裏に貫通する貫通穴（図示せず）が形成されている。貫通穴は、同軸線を通すことのできる大きさである。貫通穴は、ボンディング用パターン１２と同じピッチで列状に配置されている。図１の実施形態では、接続部基板８の両端の差込エッジ２３からそれぞれ導体パターン１６が延出され、導体パターン１６にボンディング用パターン１２，１４が繋がっているので、ボンディング用パターン１２の列が２列に形成されている。この列に挟まれるようにして貫通穴の列が２列に配置されている。なお、貫通穴及びボンディング用パターン１２の配列形状は直線に限らず、円形やその他の任意形状であっても差し支えはない。
【００１９】
極細多芯ケーブル２１の個々の同軸線２２は、図３に示されるように、従来技術で示した同軸線２０と同様に、中心導体１１を絶縁体１８で覆い、絶縁体１８をシールド１３で覆い、シールド１３を絶縁性の個別被覆１９で覆ったものとするが、その他の層が含まれているものであってもよい。この同軸線２２が複数本一括してシース９に収容されて極細多芯ケーブル２１が形成されている。ここで、極細の同軸線とは、中心導体が３８ＡＷＧ以上の電線規格に適合し、中心導体の外径が約０．１３ｍｍ以下のものを言う。
【００２０】
次に、極細多芯ケーブル２１を接続部基板８に接続する工程を説明する。
【００２１】
まず、極細多芯ケーブル２１の接続端においてシース９を適宜な長さだけ切除する。露出された全ての同軸線２２を平行に並べておき、各々の端末が揃うように切断する。例えば、全ての同軸線２２を同時に切断できる刃渡りを持った切断刃を同軸線の長手方向に対して直角に当てて切断する。勿論、各々の端末が揃えられるのであれば、同軸線２２を個別に切断してもかまわない。同軸線２２の端末は、図３に示されるように、中心導体１１、絶縁体１８、シールド１３、個別被覆１９が同心円状に配置された断面を呈することになる。
【００２２】
この同軸線２２を接続部基板８の裏面から貫通穴に通す。これを表面から見ると、貫通穴の中に図３のような端末が現れる。即ち、同軸線２２の端末とボンディング用パターン１２，１４とが平面的に並ぶことになる。
【００２３】
そこで、同軸線２２の端末の導体部１１，１３とボンディング用パターン１２，１４とをボンディングワイヤ１０で接続する。具体的には、同軸線２２の中心導体１１と内部導体接続用パターン１２とを１対１で接続し、各同軸線２２のシールド１３と外部導体接続用パターン１４とを複数対１で接続する。
【００２４】
このようにしてボンディングを行った後、同軸線２２の端末周辺を樹脂で満たすことにより、ボンディングワイヤ１０相互間を絶縁しつつ各同軸線２２を接続部基板８に固定する。図１に示されるように、片側列のボンディング用パターン１２から反対側列のボンディング用パターン１２までを覆うように、所定の厚みで樹脂塊１５が形成されている。樹脂は、柔軟性の高い状態又は流動性のある状態で供給し、その後、乾加熱・光照射などの固化処理によって固化させる。樹脂は、ボンディングワイヤ１０相互間を通過し、貫通穴に現れている端末、貫通穴と端末との隙間、接続部基板８の表面に流入するので、樹脂が固化するとボンディングワイヤ１０が相互間隔を維持した状態で固定され、同軸線２２が接続部基板８に固定されることになる。
【００２５】
このようにして極細多芯ケーブル２１が接続部基板８に接続されたら、接続部が完成されたことになる。接続部の完成後、差込エッジ２３をプリント基板１７に実装されているＦＰＣコネクタ１６に差し込む。図４に示されるように、プリント基板１７が２枚あって、互いに面を向き合わせて配置されている場合、接続部基板８を樹脂塊１５の外側で折り曲げて、接続部をコ字状に整形し、２つの差込エッジ２３をそれぞれのプリント基板１７に実装されているＦＰＣコネクタ１６に差し込む。これにより、極細多芯ケーブル２１がプリント基板１７に接続されたことになる。
【００２６】
本実施形態によれば、同軸線２２は、個別被覆１９から中心導体１１までが単純に切断されるだけで、ストリップ処理を経ていない。従って、ストリップ処理で生じていた不具合がなくなる。また、ストリップ処理に要していた工数が不要になる。
【００２７】
次に、本発明の別の実施形態を説明する。
【００２８】
図５に示されるように、本実施形態では、極細多芯ケーブル２１が接続される接続部基板８は固形基板である。勿論、接続部基板８はＦＰＣであってもよい。接続部基板８は、極細多芯ケーブル２１を最終的に接続しようとしている他の電気品、例えば、プリント基板に対して接続・切り離し可能に構成されている。具体的には、プリント基板（図示せず）への接続要素であるソケット２７（図６参照）を実装するための実装用パターン２６が形成されている。
【００２９】
図６に示されるように、ソケット２７は、相手側の接続要素を挿入する受け口が形成された樹脂ハウジング２８に導体部を組み込んだものである。相手側の接続要素とは、相手側のプリント基板に形成された差込エッジ、相手側のプリント基板に実装されたプラグ、相手側のプリント基板から配線されたＦＰＣケーブル又はフラットケーブルなどを言う。導体部は、受け口内に配列された接触子２９と、この接触子２９に連絡しハウジング２８の底部又は側部に配列されたリード３０とからなる。リード３０の形態は、表面実装用でもスルーホール用でもよいが、ここでは表面実装用とする。従って、実装用パターン２６はソケット２７が実装される面（こちらを表面と呼ぶ）に形成される。
【００３０】
接続部基板８の表面には、ボンディング用パターン１２，１４及び貫通穴（図示せず）が形成されている。ボンディング用パターン１２，１４及び貫通穴は、最初の実施形態と同様の構造であるから説明は省略する。ただし、この実施形態では、図５に示されるように、２列のボンディング用パターン１２を挟むようにして２列の実装用パターン２６が配置されており、ボンディング用パターン１２は導体パターンによって実装用パターン２６に連絡されている。
【００３１】
この実施形態で、極細多芯ケーブル２１を接続部基板８に接続する工程は最初の実施形態と同様であるから説明は省略する。その工程によって図５のように接続部が完成された後、即ち、樹脂固化が終了した後、図６のように樹脂塊１５を跨がせてソケット２７を載置し、リード３０を実装用パターン２６に半田固定する。この実施形態ではソケット２７の実装をもって接続部の完成としてもよい。ソケット付き接続部の完成後、プリント基板側の接続要素（図示せず）をソケット２７に嵌合させれば、極細多芯ケーブル２１がそのプリント基板に接続されたことになる。
【００３２】
この実施形態においても、最初の実施形態と同様にストリップ処理が行われないので、不具合の発生が抑えられると共に作業効率が向上することになる。
【００３３】
なお、上記２つの実施形態では、外部導体接続用パターン１４を長く形成して複数の同軸線２２のシールド１３が共通に接続されるようにしたが、外部導体接続用パターン１４も内部導体接続用パターン１２と同じように個別に設け、各々の同軸線２２のシールドが１対１で接続されるようにしてもよい。また、ボンディング用パターン１２，１４に接続する導体部は、必ずしも全部の同軸線２２の導体部とは限らず、極細多芯ケーブルに含まれている任意個数の導体部を選んで良く、また、中心導体１１だけを接続してもよいし、シールド１３だけを接続してもよいし。
【００３４】
また、上記実施形態では、極細同軸線を有する極細多芯ケーブル２１を対象としたが、シールドを持たず中心導体１１と絶縁体１８とからなる絶縁線を複数有する多芯ケーブルにも本発明を適用できることは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００３７】
（１）電線に対してストリップ処理を施さないので、絶縁体や導体が傷付つことによる不具合がなくなる。
【００３８】
（２）電線に対してストリップ処理をせず、端末を揃えて切断するだけなので、作業効率が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す接続部の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すボンディング用パターンの平面図である。
【図３】本発明による同軸線の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態を示す接続部とプリント基板との組立図である。
【図５】本発明の一実施形態を示す接続部の斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態を示すソケット付き接続部の斜視図である。
【図７】従来の接続方法を示す斜視図である。

Claims

中心導体と該中心導体を覆う絶縁体とを少なくとも有する電線を複数本集合してなる多芯ケーブルを基板に接続するために、ボンディングワイヤが取り付け可能なボンディング用パターンを上記基板の表面に形成すると共に、そのボンディング用パターン形成部以外の場所に貫通穴を形成しておき、電線の長手方向に対して垂直に切断され、上記中心導体と上記絶縁体とが同心円状に配置された断面を呈する上記各電線の端末を夫々上記基板の裏面から上記貫通穴に通して上記基板の表面に出現させ、各電線の端末の導体部分と上記ボンディング用パターンとをボンディングワイヤで接続した後、各電線の端末周辺を樹脂で満たすことにより、ボンディングワイヤ相互間を絶縁しつつ各電線を上記基板に固定することを特徴とする多芯ケーブルの端末接続方法。
中心導体と該中心導体を覆う絶縁体とを少なくとも有する電線を複数本集合してなる多芯ケーブルを基板に接続した接続部であって、ボンディングワイヤが取り付け可能なボンディング用パターンが上記基板の表面に形成されると共に、そのボンディング用パターン形成部以外の場所に貫通穴が形成され、電線の長手方向に対して垂直に切断され、上記中心導体と上記絶縁体とが同心円状に配置された断面を呈する上記各電線の端末が夫々上記基板の裏面から上記貫通穴に通されて上記基板の表面に現れており、この電線の端末の導体部と上記ボンディング用パターンとが夫々ボンディングワイヤで接続され、各電線の端末周辺が樹脂で満たされることにより、ボンディングワイヤ相互間が絶縁されかつ各電線が上記基板に固定されていることを特徴とする多芯ケーブルの端末接続部。
上記電線の端末周辺部から上記ボンディング用パターンまでの間が上記樹脂で覆われていることを特徴とする請求項２記載の多芯ケーブルの端末接続部。
上記基板のエッジに他の電気品への接続のための接触子パターンが形成され、この接触子パターンが上記ボンディング用パターンへ連絡していることを特徴とする請求項２又は３記載の多芯ケーブルの端末接続部。
上記基板に他の電気品への接続要素を実装するための実装用パターンが形成され、この実装用パターンが上記ボンディング用パターンに連絡していることを特徴とする請求項２又は３記載の多芯ケーブルの端末接続部。