JP5155589B2

JP5155589B2 - ケーブルコネクタ及びフラットケーブル

Info

Publication number: JP5155589B2
Application number: JP2007103755A
Authority: JP
Inventors: 哲也広瀬
Original assignee: Junkosha Co Ltd
Current assignee: Junkosha Co Ltd
Priority date: 2007-04-11
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2027-04-11
Also published as: JP2008262774A

Description

本発明は、並列配置された複数本の同軸ケーブルを備えたフラットケーブルの端部に固着され、配線板の端子に接続されるケーブルコネクタ及びそのケーブルコネクタを備えたフラットケーブルに関する。

近年、携帯用電話機は、更なる小型化を図るため、折り畳み式、スライド式等の種々の形態のものが提供されている。折り畳み式の携帯用電話機は、操作ボタン等と液晶ディスプレイ等が２つの筐体にそれぞれ配設され、２つの筐体がヒンジ機構を介して旋回自在に接続された構造となっている。そして、ユーザは、携帯用電話機を使用しないときは、２つの筐体をヒンジ機構を中心に折り畳んで携帯し、携帯用電話機を使用するときは、２つの筐体をヒンジ機構を中心に展開して操作ボタンを押したり液晶ディスプレイを見て通話やメール送受信等を行う。

また、スライド式の携帯用電話機は、操作ボタン等と液晶ディスプレイ等が２つの筐体にそれぞれ配設され、２つの筐体がスライド機構を介して摺動自在に接続された構造となっている。そして、ユーザは、携帯用電話機を使用しないときは、２つの筐体をスライド機構に沿って合体させて携帯し、携帯用電話機を使用するときは、２つの筐体をスライド機構に沿って拡げて操作ボタンを押したり液晶ディスプレイを見て通話やメール送受信等を行う。

これらの方式の携帯用電話機は、操作ボタン等が配設された筐体と液晶ディスプレイ等が配設された筐体を備えているため、両者間を電気的に接続する配線が必要となる。このため、ＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）が多用されている。このフレキシブルプリント配線板は、信号線路を形成する例えば厚さ１８μｍの銅箔の両側に厚さ２５μｍの合成樹脂層を介して厚さ２０μｍのシールド層を設け、更にその両側に厚さ２０μｍの合成樹脂層を設けた積層構造となっている（特許文献１、２参照）。

このようなフレキシブルプリント配線板を折り畳み式の携帯用電話機に使用する場合は、フレキシブルプリント配線板の両端間の例えば中央部分を軸方向に丸めて、もしくは折り曲げて１つに束ねる。そして、その束ねた部分をヒンジ機構に形成された例えば内径３．０ｍｍ〜５．５ｍｍ、深さ５．０ｍｍ〜２０ｍｍ程度のヒンジ孔（貫通孔）内に挿入し、フレキシブルプリント配線板の両端を２つの筐体にそれぞれ内蔵されているコネクタに接続する。また、フレキシブルプリント配線板をスライド式の携帯用電話機に使用する場合は、フレキシブルプリント配線板の両端間をＵ字状に屈曲する。そして、その屈曲した部分を各筐体におけるスライド機構の近傍に穿設された窓に配置し、フレキシブルプリント配線板の両端を２つの筐体にそれぞれ内蔵されているコネクタに接続する。

特開２００６−１１５１４４号公報特開２００６−１１５０４８号公報

近年、コンパクトで、高速、大容量のデータ伝送が可能な携帯用電話機が登場しているが、上述したフレキシブルプリント配線板はデータの送受信時にノイズの影響を受けることがある。このようなノイズの影響を除去するためには、シールドされた複数本の同軸ケーブルでなるフラットケーブルをフレキシブルプリント配線板の代わりに使用することが好ましい。ところが、フラットケーブルの端部には、プラスチックで成る直方体状のケーブルコネクタが固着されている。従って、複数本の同軸ケーブルでなるフラットケーブルを用いた場合は、フレキシブルプリント配線板と比べてケーブルコネクタの分だけ厚みが増すことになり、携帯用電話機の薄型化に限界が生じる。

本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、その目的は、複数本の同軸ケーブルでなるフラットケーブルに使用可能な薄型のケーブルコネクタ及びそのケーブルコネクタを備えたフラットケーブルを提供することにある。

上記目的達成のため、本発明のケーブルコネクタでは、並列配置された複数本の同軸ケーブルを備えたフラットケーブルの端部に固着され、配線板の端子に接続されるケーブルコネクタであって、前記同軸ケーブルの中心導体が接続される箔状のケーブルパッドと、前記配線板の端子に固着されている異方性導電膜を介して接続される箔状の異方性導電膜パッドと、前記ケーブルパッドと前記異方性導電膜パッドとを接続する箔状の接続線と、前記同軸ケーブルのグランドバーが接続される箔状のグランドバーパッドとが基材の主面側に形成されているポリイミド薄膜から成るコネクタ基材層と、該コネクタ基材層の主面側に前記接続線の形成部分を略覆って貼着されている薄膜状の上部保護層と、前記ケーブルパッド、接続線及びグランドバーパッドの形成部分に略対応するように前記コネクタ基材層の裏面側に固着された薄膜状のグランド層と、前記コネクタ基材層の裏面側に前記グランド層を含む該裏面側を略覆うように貼着されている薄膜状の下部保護層と、該下部保護層の下面側から前記グランド層に略対応する形状に貼着されているポリイミド薄膜で成る補強板層と、を有する５層構造を備えることを特徴としている。これにより、厚さ方向に薄い同軸ケーブル用のケーブルコネクタとすることができ、適用される電子機器を薄型化することができる。

また、前記コネクタ基材層を補強する薄膜の補強板層が貼着されているので、配線時のハンドリングを良好なものとすることができる。また、前記コネクタ基材層及び前記補強板層は、ポリイミドで成るので、厚さ方向に薄いケーブルコネクタの強度を確保することができる。

以下、本発明に係る実施形態について説明する。尚、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明に係る実施形態のケーブルコネクタを備えた複数本の同軸ケーブルでなるフラットケーブルを示す平面図である。このフラットケーブル１は、図１に示すように、複数本の同軸ケーブル１０が並列配置され、図示しない電子機器に内蔵されている配線板の端子に接続されるフィルム状のケーブルコネクタ２０が、各同軸ケーブル１０の両端にそれぞれ並列接続されている。このように、並列配置された複数本の同軸ケーブル１０の両端には薄型のケーブルコネクタ２０が固着されているので、適用される例えば携帯用電話機等の電子機器を薄型化することができる。

図２は、図１の同軸ケーブル１０の軸に垂直なＡ−Ａ線断面図である。この同軸ケーブル１０は、１本の導体もしくは複数本の導体を撚り合わせて作られた中心導体１１の周囲に絶縁材料から成る誘電体層１２を形成し、この誘電体層１２の外周に複数本の導体を横巻きした横巻きシールド層若しくは編組シールド層１３を形成し、更に当該シールド層１３の外周に外被１４が形成された構成となっている。そして、並列配置された同軸ケーブル１０の両端部分の外皮１４が剥かれたシールド層１３には、２枚の金属製で略板状のグランドバー１５が半田等により固着されている。

中心導体１１の材料としては、例えば銀メッキ軟銅線が用いられる。誘電体層１２の材料としては、例えばテトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）のようなフッ素樹脂が用いられる。シールド層１３の材料としては、例えばスズメッキ軟銅線が用いられる。外被１４の材料としては、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）が用いられる。グランドバー１５の材料としては、例えば錫メッキリン青銅が用いられる。

図３は、図１のケーブルコネクタ２０のみの分解斜視図、図４は、図１のケーブルコネクタ２０のＢ−Ｂ線断面図及び拡大断面図である。このケーブルコネクタ２０は、図３及び図４に示すように、薄膜のコネクタ基材２１を備えた薄型のフィルム状コネクタである。そして、図３に示すように、コネクタ基材２１の表面には、各同軸ケーブル１０の中心導体１１が接続される箔状のケーブルパッド２２と、図示しない電子機器に内蔵されている配線板の端子に固着されている異方性導電膜を介して接続される箔状の異方性導電膜パッド２３と、ケーブルパッド２２と異方性導電膜パッド２３とを接続する箔状の接続線２４と、同軸ケーブル１０のグランドバー１５が接続される箔状のグランドバーパッド２５が形成されている。このように、薄膜のコネクタ基材２１の表面に箔状のケーブルパッド２２と異方性導電膜パッド２３と接続線２４とグランドバーパッド２５を形成することにより、例えば厚さ８０μｍ〜１２０μｍという薄さの同軸ケーブル用のケーブルコネクタ２０とすることができる。

コネクタ基材２１の材料としては、例えば厚さ１５μｍ〜２５μｍの薄膜としても強度をある程度保つことができる例えばポリイミドが用いられる。ケーブルパッド２２、異方性導電膜パッド２３、接続線２４及びグランドバーパッド２５は、コネクタ基材２１の表面に例えばベタ銅箔を接着して各部分２２、２３、２４、２５をエッチング処理することにより形成することができる。

そして、図４に示すように、同軸ケーブル１０は、グランドバー１５がグランドバーパッド２５に半田等により固着され、グランドバー１５よりも先端側において剥き出された中心導体１１の先端がケーブルパッド２２に半田等により固着されている。更に、図３及び図４に示すように、コネクタ基材２１の表面におけるケーブルパッド２２と異方性導電膜パッド２３とグランドバーパッド２５の形成部分を除く部分、即ち接続線２４の形成部分には、当該部分を覆って保護する例えば厚さ１２．５μｍのポリイミドで成るカバーレイフィルム２６が接着剤等により貼着されている。

また、コネクタ基材２１の表面における異方性導電膜パッド２３の形成部分を除く部分、即ちケーブルパッド２２と接続線２４とグランドバーパッド２５の形成部分に対応するコネクタ基材２１の裏面には、接地強化等のための例えばベタ銅箔で成るグランド部２７が接着により形成されており、グランドバーパッド２５と裏面のグランド部２７は貫通穴にめっき処理することにより導通させることも可能である。そして、コネクタ基材２１の裏面におけるグランド部２７の形成部分とその他の部分には、当該部分を覆って保護する例えば厚さ１２．５μｍのポリイミドで成るカバーレイフィルム２８が接着剤等により貼着されている。更に、グランド部２７の形成部分に対応するカバーレイフィルム２８の表面には、コネクタ基材２１を補強するための例えば厚さ１５μｍ〜１００μｍのポリイミドで成る補強板２９が接着剤等により貼着されている。尚、同軸ケーブル１０のグランドバー１５が固着されているグランドバーパッド２５と、同軸ケーブル１０の中心導体１１が固着されているケーブルパッド２２は露出した状態であるため、これらの部分には例えばポリイミドで成る接着テープ２０Ａが巻かれて保護されている。

本実施形態のケーブルコネクタ２０を備えたフラットケーブル１と、比較のために従来のケーブルコネクタを備えたフラットケーブルを、折り畳み式の携帯用電話機にそれぞれ配線してコネクタ部分の高さを測定した。

本実施形態のフラットケーブル１は、直径２５μｍの軟銅線を７本撚った中心導体１１の外周に約４０μｍ厚のＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）からなる誘電体層１２を設け、この誘電体層１２の外周に径が３０μｍの導体素線を２０本巻回して外部導体層としての横巻のシールド層１３を形成し、このシールド層１３の外周に約３０μｍ厚のＰＦＡから成る外被１４を設けた極細の同軸ケーブル１０を４０本用意し、図１に示すようにケーブルコネクタ２０に１０心毎にケーブルピッチが０．３ｍｍとなるように接続して製作した。

図５は、折り畳み式の携帯用電話機の内部の概略を示す斜視図である。この携帯用電話機３０は、操作部３１と表示部３２がヒンジ機構３３を介して互いに図示ａ方向に回転可能に係合されている。操作部３１は、表面に図示しない操作ボタンが配設され、その内部に配線板３４が配置され、表示部３２は、表面に図示しない液晶ディスプレイと操作キーが配設され、その内部に配線板３５が配置されている。そして、両配線板３４、３５がケーブルコネクタ２０を備えたフラットケーブル１により電気的に接続されている。即ち、ケーブルコネクタ２０の異方性導電膜パッド２３が、両配線板３４、３５の端子３４ａ、３５ａの上に熱圧着されている厚さ４５μｍの矩形板状の異方性導電膜３６（例えば商品名：フィルム用異方性導電膜（ソニーケミカル製））を介して熱圧着されている。このような構成のコネクタ部分の高さ、即ち配線板３４、３５の端子３４ａ、３５ａから異方性導電膜３６を経てケーブルコネクタ２０までの高さは、１３０μｍ〜１７０μｍとなり、従来のコネクタ部分の高さ１．５ｍｍ〜２ｍｍよりも大幅に低くすることができる。

尚、上述した実施形態では、異方性導電膜３６は配線板３４、３５の端子３４ａ、３５ａの上に予め熱圧着されている場合を説明したが、ケーブルコネクタ２０の異方性導電膜パッド２３上に予め熱圧着しておくことにより、配線板３４、３５の端子３４ａ、３５ａに対する接続を容易に行うことができる。

以上のように本実施形態のケーブルコネクタ２０を備えたフラットケーブル１によれば、薄膜のコネクタ基材２１を備え、同軸ケーブル１０の中心導体１１が接続される箔状のケーブルパッド２２と、配線板３４、３５の端子３４ａ、３５ａに固着されている異方性導電膜３６を介して接続される箔状の異方性導電膜パッド２３と、ケーブルパッド２２と異方性導電膜パッド２３とを接続する箔状の接続線２４とが、コネクタ基材２１の表面に形成されているので、厚さ方向に薄い同軸ケーブル用のケーブルコネクタ２０とすることができ、適用される電子機器を薄型化することができる。

また、コネクタ基材２１を補強する薄膜の補強板２９が貼着されているので、配線時のハンドリングを良好なものとすることができる。また、コネクタ基材２１及び補強板２９は、ポリイミドで成るので、厚さ方向に薄いケーブルコネクタ２０の強度を確保することができる。そして、ケーブルパッド２２と異方性導電膜パッド２３と接続線２４は、無電解メッキ処理及びエッチング処理により一体形成された銅箔で成るので、多心のケーブルコネクタ２０を容易に製作することができる。

尚、本発明の範囲は上述した実施形態や実施例に限定されることはなく、特許請求の範囲の記載に反しない限り、他の様々な実施形態に適用可能である。

本発明に係るケーブルコネクタを備えたフラットケーブルは、折り畳み式携帯用電話機に限らず、スライド式携帯用電話機やＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ；携帯情報端末）等の全ての電子機器においても適用が可能である。

本発明に係る実施形態のケーブルコネクタを備えた複数本の同軸ケーブルでなるフラットケーブルを示す平面図である。図１の同軸ケーブルの軸に垂直なＡ−Ａ線断面図である。図１のケーブルコネクタのみの分解斜視図である。図１のケーブルコネクタのＢ−Ｂ線断面図及び拡大断面図である。折り畳み式の携帯用電話機の内部の概略を示す斜視図である。

符号の説明

１０同軸ケーブル、１１中心導体、１２誘電体層、１３シールド層、１４外被、１５グランドバー、２０ケーブルコネクタ、２１コネクタ基材、２２ケーブルパッド、２３異方性導電膜パッド、２４接続線、２５グランドバーパッド、２６、２８カバーレイフィルム、２７グランド部、２９補強板、３０折り畳み式携帯用電話機、３４、３５配線板、３４ａ、３５ａ端子、３６異方性導電膜

Claims

並列配置された複数本の同軸ケーブルを備えたフラットケーブルの端部に固着され、配線板の端子に接続されるケーブルコネクタであって、前記同軸ケーブルの中心導体が接続される箔状のケーブルパッドと、前記配線板の端子に固着されている異方性導電膜を介して接続される箔状の異方性導電膜パッドと、前記ケーブルパッドと前記異方性導電膜パッドとを接続する箔状の接続線と、前記同軸ケーブルのグランドバーが接続される箔状のグランドバーパッドとが基材の主面側に形成されているポリイミド薄膜から成るコネクタ基材層と、該コネクタ基材層の主面側に前記接続線の形成部分を略覆って貼着されている薄膜状の上部保護層と、前記ケーブルパッド、接続線及びグランドバーパッドの形成部分に略対応するように前記コネクタ基材層の裏面側に固着された薄膜状のグランド層と、前記コネクタ基材層の裏面側に前記グランド層を含む該裏面側を略覆うように貼着されている薄膜状の下部保護層と、該下部保護層の下面側から前記グランド層に略対応する形状に貼着されているポリイミド薄膜で成る補強板層と、を有する５層構造を備えることを特徴とするケーブルコネクタ。