JP4656037B2 - 極細同軸線ハーネス、極細同軸線ハーネス接続体、および極細同軸線ハーネスの接続方法 - Google Patents

Description

この発明は、極細同軸線ハーネス、極細同軸線ハーネスを配線板に接続した極細同軸線ハーネス接続体、および、極細同軸線ハーネスを配線板に接続する接続方法に関する。

ノートパソコンや携帯電話などの電子機器の分野では、電子機器の小型化、軽量化が求められている。そのため、芯線の外周に、絶縁層、シールド層、被覆層を順次設けた同軸線を用いて電子機器内の配線を行なう場合、極めて細い同軸線が用いられ、近年、この極細同軸線を複数本束ねたハーネスでの配線が行なわれるようになっている。

ここで、極細同軸線を複数本束ねた極細同軸線ハーネスとして、複数本の極細同軸線の端末から露出させた各芯線の露出部を、芯線整列板の表面に整列状態で保持したものが知られている（特許文献１）。

この極細同軸線ハーネスは、配線板に設けられたコネクタに芯線整列板を差し込み、芯線整列板に保持された各芯線の露出部をコネクタ内の接続端子に接触させ、その接続端子を介して各芯線の露出部を配線板の導体配線に電気的に接続する。
特開平９−１８０７８７号公報

しかし、この極細同軸線ハーネスで電子機器内の配線を行なうと、配線板にコネクタを設ける必要があるので、そのコネクタのスペースを電子機器内に必要とし、電子機器を小型化するのが難しかった。また、複数の極細同軸線に対応してコネクタに設けられたそれぞれの接続端子を、配線板の導体配線に接続する作業が煩雑であり、配線コストが大きかった。

この発明が解決しようとする課題は、配線板のコネクタを不要とすることにより配線スペースを小さくし、また、配線コストを低減することである。

上記の課題を解決するために、複数本の極細同軸線から露出させた各芯線の露出部を整列状態で保持する芯線収容溝を表面に形成した芯線整列板を設け、その芯線整列板の表面に、前記各芯線の露出部を被接続物の導体配線に接続する接着剤層を設けた。

この構成を採用した極細同軸線ハーネスは、芯線整列板の表面に設けた接着剤層により、各芯線の露出部を配線板の導体配線に接続することができるので、配線板にコネクタを設ける必要がない。

また、前記接着剤層は、異方導電性接着剤で構成すると好ましい。このようにすると、前記接着剤層が、層の厚さ方向に導電性を有するとともに層と平行な方向に絶縁性を有するので、芯線の露出部と配線板の導体配線との間に間隔があるときにも、芯線の露出部を、確実に、接着剤層を介して配線板の導体配線に電気的に接続することができる。

また、前記各極細同軸線からシールド層を露出させ、その露出した各シールド層を接続するシールドバーをさらに設けると好ましい。このようにすると、シールドバーを接地することにより複数の極細同軸線の各シールド層を同時に接地することができるので、各シールド層を個別に接地する必要がなく、接地作業が簡単である。

また、この発明では、複数本の極細同軸線と、その極細同軸線から露出させた前記各芯線の露出部を整列状態で保持する芯線収容溝を表面に形成した芯線整列板とを有する極細同軸線ハーネスを、配線板に接続した極細同軸線ハーネス接続体として、各芯線の露出部を接着剤層を介して配線板の導体配線に電気的に接続した極細同軸線ハーネス接続体を提供する。

この極細同軸線ハーネス接続体において、極細同軸線ハーネスの配線板への接続は、前記芯線整列板の表面に接着剤層を設けた後に、その接着剤層を介して前記各芯線の露出部を前記配線板の導体配線に電気的に接続する方法で行なってもよく、前記配線板の表面に接着剤層を設けた後に、その接着剤層を介して前記各芯線の露出部を前記配線板の導体配線に電気的に接続する方法で行なってもよい。

この発明の極細同軸線ハーネスは、配線板にコネクタを設けずに配線板に接続することができるので、配線スペースが小さく、また、配線コストが低い。

図１〜図４に、この発明の極細同軸線ハーネスの実施形態を示す。この極細同軸線ハーネス１は、複数本の極細同軸線２と、芯線整列板３と、芯線整列板３の表面に設けられた接着剤層４と、シールドバー５とを有する。

極細同軸線２は、図２に示すように、導体からなる芯線６の外周に、絶縁層７、シールド層８、被覆層９が順次設けられている。極細同軸線２としては、たとえば、銀メッキ銅合金線等により形成された外径０．０２１ｍｍの導体７本を撚った外径０．０６３ｍｍの芯線６の外周に、肉厚０．０５ｍｍの四フッ化エチレンパーフロロアルキルビニルエーテル樹脂等により形成された絶縁層７を設け、その絶縁層７の外周に、外径０．０２５ｍｍの錫めっき銅合金線等により形成された導体をスパイラル状に巻き付けたシールド層８を設け、そのシールド層８の外周に、四フッ化エチレンパーフロロアルキルビニルニーテル樹脂等により形成した肉厚０．０３ｍｍの被覆層９を設けたものを用いることができる。

各極細同軸線２は、図１に示すように、一定のピッチ（たとえば、０．３ｍｍピッチ）で平行に配置されている。各極細同軸線２は、被覆層９の端部が除去されて被覆層９からシールド層８が露出し、露出したシールド層８の端部が除去されてシールド層８から絶縁層７が露出し、さらに、絶縁層７の端部が除去されて絶縁層７から芯線６が露出している。

絶縁層７から露出した芯線６の露出部６ａは、図３に示すように、芯線整列板３の表面１０に一定の間隔をおいて形成された芯線収容溝１１で整列状態に保持されている。また、芯線６の露出部６ａは、図２に示すように、芯線整列板３の端面１２に沿うように一端が折り曲げられている。

芯線整列板３は、絶縁材料で形成されている。絶縁材料としては、たとえば、ポリイミド系の樹脂や硝子やセラミックスのフィラーを入れたエポキシ樹脂などの絶縁性の樹脂が挙げられる。

芯線収容溝１１は、芯線整列板３の表面１０からの芯線６の突出高さが、芯線６の外径の１／５以上２／３以下であることが好ましく、１／４以上１／２以下であることがより好ましく、１／３程度とすることが最も好ましい。１／５以上２／３以下とすることによって芯線６をより安定して保持することができ、１／４以上１／２以下とすることによって芯線６をより一層安定して保持することができ、１／３程度とすることによって、芯線６を最も安定して保持することができる。

また、芯線収容溝１１は、図では断面四角形状の角溝としているが、他の形状でもよく、たとえば断面Ｖ字状のＶ溝でもよい。Ｖ溝とすると、求心作用によって芯線６の位置が安定し、また、芯線整列板３を射出成形する場合の成形が容易である。

接着剤層４は異方導電性接着剤からなり、接着剤層４の厚さ方向に導電性を有するとともに接着剤層４と平行な方向に絶縁性を有する。そのため、接着剤層４の表面に導体配線を接着することにより、接着剤層４を介して、芯線６の露出部６ａと導体配線とを電気的に接続可能となっている。

異方導電性接着剤は、絶縁性の接着剤中に導電性の粒子を分散させたものであり、たとえば、エポキシ樹脂等の絶縁性の熱硬化性樹脂中に、金属粒子または金属メッキを施した樹脂粒子を分散させたものが挙げられる。

導電性の粒子は、球状の粒子でもよいが、針状の粒子または微粒子が直鎖状に連なってなる粒子を用い、その粒子を、接着剤層４に磁場を作用させることによって接着剤層４の厚さ方向に配向させると好ましい。このようにすると、極細同軸線２を狭ピッチで配置した場合であっても、接着剤層４に平行な方向における高い導電抵抗によって隣り合う芯線６間の絶縁を維持して短絡を防止しつつ、接着剤層４の厚さ方向における低い導電抵抗によって芯線６の露出部６ａと導体配線を電気的に接続することが可能になる。

また、針状の粒子または微粒子が直鎖状に連なってなる粒子を用いる場合、粒子の短径と長径の比（以下、「アスペクト比」という）は、１０以上であることが好ましい。このようにすると、粒子同士の接触確率が高くなり、粒子の配合量を抑えることができる。この場合、短径が１μｍ以下の粒子を用いるとより好ましい。このような粒子を用いると、粒子同士の接触確率がより高くなり、粒子の配合量を抑えた場合にも、より確実に、芯線６の露出部６ａと導体配線を電気的に接続することが可能になる。

また、導電性の粒子を分散させる絶縁性の接着剤としてエポキシ樹脂を用いる場合、エポキシ樹脂としては、たとえば、ビスフェノールＡ型、Ｆ型、Ｓ型、またはＡＤ型のエポキシ樹脂や、ナフタレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を使用することができる。

また、導電性の粒子を分散させる絶縁性の接着剤としてエポキシ樹脂を用いる場合、高分子量のエポキシ樹脂を使用すると、接着剤の粘度が高くなり、導電性の粒子の配向の乱れを防止することができる。一方、低分子量のエポキシ樹脂を使用すると、接着剤の凝集力が高まり、接着力が高くなる。そのため、分子量が１５０００以上の高分子量エポキシ樹脂と分子量が２０００以下の低分子量エポキシ樹脂とを配合して用いると、導電性の粒子の配向の乱れを防止すると同時に、高い接着力を確保することができる。

また、導電性の粒子を分散させる絶縁性の接着剤として、潜在性硬化剤を含有する接着剤を用いてもよい。潜在性硬化剤としては、たとえば、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、アミンイミド、ポリアミン系、第３級アミン、アルキル尿素系等のアミン系、ジシアンジアミド系の硬化剤が挙げられる。

各極細同軸線２のシールド層８の被覆層９からの露出部８ａは、図４に示すように、シールドバー５を介して接続されている。シールドバー５は導体からなり、シールドバー５の表面に異方導電性接着剤からなる接着剤層４が設けられている。そのため、接着剤層４の表面に接地電極を接着することにより、接着剤層４を介して、シールドバー５と接地電極とを電気的に接続可能となっている。

以上の構成からなる極細同軸線ハーネス１は、図５に示すように、プリント配線板１３に接続した状態で、極細同軸線ハーネス接続体１４を形成する。極細同軸線ハーネス１のプリント配線板１３への接続は次のようにして行なう。まず、芯線整列板３とプリント配線板１３を対向させ、各芯線６の露出部６ａの位置と、プリント配線板１３の導体配線１５の位置とを対応させる。つぎに、芯線整列板３とプリント配線板１３を近接させて、図６に示すように、芯線整列板３とプリント配線板１３の間に接着剤層４を挟み込み、接着剤層４を介して芯線６の露出部６ａとプリント配線板１３の導体配線１５とを電気的に接続するとともに、図７に示すように、接着剤層４を介してシールドバー５とプリント配線板１３の接地電極１６とを電気的に接続する。

このようにして形成される極細同軸線ハーネス接続体１４は、異方導電性接着剤からなる接着剤層４が、接着剤層４の厚さ方向には導電性を有するが、接着剤層４と平行な方向には絶縁性を有するので、図６に示すように、接着剤層４と平行な方向に整列した露出部６ａ，６ａ同士が短絡せず、また、接着剤層４と平行な方向に並べて配置された導体配線１５，１５同士も短絡しない。

このように、この極細同軸線ハーネス１は、芯線整列板３の表面１０に設けた接着剤層４を介して、各芯線６の露出部６ａをプリント配線板１３の導体配線１５に電気的に接続することができるので、プリント配線板１３にコネクタを設ける必要がない。そのため、ノートパソコンや携帯電話などの電子機器に組み込むときに、配線スペースが小さく、また、配線コストが低い。

また、この極細同軸線ハーネス１は、シールドバー５をプリント配線板１３の接地電極１６に電気的に接続することによって、複数の極細同軸線２の各シールド層８の露出部８ａを同時に接地電極１６に電気的に接続することができるので、各シールド層８を個別に接地する必要がなく、接地作業が簡単である。

また、この極細同軸線ハーネス１は、芯線整列板３に形成した芯線収容溝１１に芯線６の露出部６ａを収容することによって芯線６の露出部６ａを整列状態に保持するので、芯線６の露出部６ａの位置が安定しやすい。そのため、極細同軸線２のピッチを極めて狭く設定した場合にも、芯線６の露出部６ａの位置ずれによる芯線６同士の短絡を確実に防止することができる。

上記実施形態では、芯線整列板３の表面１０に接着剤層を設けた極細同軸線ハーネス１を準備した後、その極細同軸線ハーネス１の接着剤層をプリント配線板１３に押さえ付けて極細同軸線ハーネス接続体１４を得ているが、極細同軸線ハーネスの芯線整列板の表面に接着剤層を設けないで、プリント配線板の表面に接着剤層を設け、その後、芯線整列板をプリント配線板の接着剤層に押さえ付けても、上記実施形態と同様の極細同軸線ハーネス接続体を得ることができる。

また、上記実施形態では、接着剤層４を異方導電性接着剤で構成することによって、芯線６と導体配線１５の電気的接続の信頼性を向上させているが、接着剤層を絶縁性接着剤で構成し、芯線の露出部と導体配線とを直接接触させることにより、芯線と導体配線とを電気的に接続するようにしてもよい。

上記実施形態では、極細同軸線ハーネス１を接続する配線板として、プリント配線板１３を例に挙げて説明したが、配線板として、並列配置した複数の導体配線を樹脂テープで挟み込んだフレキシブルフラットケーブルを用いてもよい。また、配線板としてプリント配線板を用いる場合、プリント配線板は、フレキシブルプリント配線板でもよく、リジッドプリント配線板でもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施形態の極細同軸線ハーネスを示す平面図 図１のII−II線に沿った断面図 図１のIII−III線に沿った断面図 図１のIV−IV線に沿った断面図 図１に示す極細同軸線ハーネスをプリント配線板に接続した極細同軸線ハーネス接続体を示す側面図 図５のVI−VI線に沿った断面図 図５のVII−VII線に沿った断面図

符号の説明

１ 極細同軸線ハーネス
２ 極細同軸線
３ 芯線整列板
４ 接着剤層
５ シールドバー
６ 芯線
６ａ 露出部
７ 絶縁層
８ シールド層
９ 被覆層
１０ 表面
１１ 芯線収容溝
１３ プリント配線板
１４ 極細同軸線ハーネス接続体
１５ 導体配線

Claims (6)

1. 導体からなる芯線（６）の外周に、絶縁層（７）、シールド層（８）、被覆層（９）を順次設けた複数本の極細同軸線（２）と、その極細同軸線（２）から露出させた前記各芯線（６）の露出部（６ａ）を整列状態で保持する芯線収容溝（１１）を表面（１０）に形成した芯線整列板（３）とを有し、その芯線整列板（３）の表面（１０）に、前記各芯線（６）の露出部（６ａ）を被接続物の導体配線に接続する接着剤層（４）を設けた極細同軸線ハーネス。
2. 前記接着剤層（４）が異方導電性接着剤からなる請求項１に記載の極細同軸線ハーネス。
3. 前記各極細同軸線（２）からシールド層（８）を露出させ、その露出した各シールド層（８）を接続するシールドバー（５）をさらに有する請求項１または２に記載の極細同軸線ハーネス。
4. 導体からなる芯線（６）の外周に、絶縁層（７）、シールド層（８）、被覆層（９）を順次設けた複数本の極細同軸線（２）と、その極細同軸線（２）から露出させた前記各芯線（６）の露出部（６ａ）を整列状態で保持する芯線収容溝（１１）を表面（１０）に形成した芯線整列板（３）とを有する極細同軸線ハーネス（１）を、配線板（１３）に接続した極細同軸線ハーネス接続体（１４）であって、前記各芯線（６）の露出部（６ａ）を接着剤層（４）を介して前記配線板（１３）の導体配線（１５）に電気的に接続した極細同軸線ハーネス接続体。
5. 導体からなる芯線（６）の外周に、絶縁層（７）、シールド層（８）、被覆層（９）を順次設けた複数本の極細同軸線（２）と、その極細同軸線（２）から露出させた前記各芯線（６）の露出部（６ａ）を整列状態で保持する芯線収容溝（１１）を表面（１０）に形成した芯線整列板（３）とを有する極細同軸線ハーネス（１）を、配線板（１３）に接続する極細同軸線ハーネスの接続方法であって、前記芯線整列板（３）の表面（１０）に接着剤層（４）を設けた後に、その接着剤層（４）を介して前記各芯線（６）の露出部（６ａ）を前記配線板（１３）の導体配線（１５）に電気的に接続する極細同軸線ハーネスの接続方法。
6. 導体からなる芯線の外周に、絶縁層、シールド層、被覆層を順次設けた複数本の極細同軸線と、その極細同軸線から露出させた前記各芯線の露出部を整列状態で保持する芯線収容溝を表面に形成した芯線整列板とを有する極細同軸線ハーネスを、配線板に接続する極細同軸線ハーネスの接続方法であって、前記配線板の表面に接着剤層を設けた後に、その接着剤層を介して前記各芯線の露出部を前記配線板の導体配線に電気的に接続する極細同軸線ハーネスの接続方法。

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