JP5213629B2 - 基板用電線接続構造体及び中継接続体の製造方法並びに中継接続体の固定方法 - Google Patents

Description

本発明は、電線と回路基板とを電気的に接続する基板用電線接続構造体及び中継接続体の製造方法並びに中継接続体の固定方法に関する。

本発明の課題に関連している従来の一例として、コネクタを介して回路基板と電線とを電気的に相互接続する基板用電線接続構造体を挙げることができる（例えば、特許文献１）。特許文献１の段落番号［００１４］には、「本発明に係るケーブル用コネクタ１は、図１に示すように、プリント基板２に表面実装されるレセプタクルコネクタ３と、該レセプタクルコネクタ３に前記プリント基板２の垂直方向から嵌合され同軸ケーブル４を半田付けして併設するプラグコネクタ５とでなる。」と記載されている。また、段落番号［００２２］には、「前記レセプタクルコネクタ３は、図７乃至図８に示すように、ハウジング本体３ａにプリント基板２に接続する脚部が交互に短長にされた雌コンタクト３ｂが埋設されている。」と記載され、段落番号［００２３］には、「この雌コンタクト３ｂの接触部３ｄは、図８（Ｃ）に示すように、前記プラグコネクタ５の雄コンタクト５ｂの下位置で、前記プリント基板２の表面と略平行に延設され前記雄コンタクト５ｂの接触部５ｆと共にプリント基板２に略垂直に起立して、前記接触部５ｆに接触するように湾曲して形成されている。」と記載されている。

すなわち、この基板用電線接続構造体は、細径同軸ケーブルと回路基板とを導通するために適用され、回路基板に表面実装されたレセプタクルコネクタと、レセプタクルコネクタに回路基板の垂直方向から嵌合するプラグコネクタとを備えており、レセプタクルコネクタは回路基板の導体部に接続している雌接触子を有し、プラグコネクタは一端が同軸ケーブルに半田付けされた雄接触子を有している。レセプタクルコネクタとプラグコネクタとを嵌合することにより、雌接触子と雄接触子とが電気的に接続し、同軸ケーブルと回路基板とが導通するようになっている。

特開２００５−３０２４１７号公報

一対のコネクタを介してケーブルと回路基板を電気的に接続する接続構造ではコネクタ同士を嵌合させる嵌合機構が必要となる。雄側コンタクトと雌側コンタクトとの電気的接触を確実にとるため、一方のコンタクトを他方のコンタクトで上下方向または長手方向（ケーブルの軸方向）から弾性的に狭持する構造とすることが多く、それには雄側のコネクタの一部に雌側のコンタクトの少なくとも一方を受け入れる空間を設ける必要がある。また、同様に雌側コネクタにも雄側コネクタの少なくとも一部を受け入れる凹所を設ける必要がある。このため、一対のコネクタを介してケーブルと回路基板を電気的に接続する接続構造では、コネクタの小型化及び低背化、回路基板の実装面積を小さくする上で限界があり、携帯電話や情報端末機器などの電子機器の小型化・薄型化の流れから接続構造に対しても更なる小型化への要望がある。

また、同軸ケーブルと回路基板との接続において、同軸ケーブルが回路基板上に実装される回路部品の邪魔になり、基板上での回路部品の実装密度を高めるには限界があった。 また、同軸ケーブルの筐体内での取り回しのために、一列に並んでいる多数本の同軸ケーブルが根本側で１本に束ねられて配線されているが、多数本の同軸ケーブルを束ねた際に、末広がりの両側に位置する同軸ケーブルがより強く引っ張られることとなり、電気的接続の接続信頼性が損なわれるという心配があった。

そこで、本発明は、電線と回路基板との接続部分の構造を小型化、低背化することができ、さらには筐体のコンパクト化を図ることができる基板用電線接続構造体及び中継接続体の製造方法並びに中継接続体の固定方法を提供する。
また、本発明は、回路基板上での電線の処理方法を改善することにより、回路部品の実装密度を高めることができ、電線を束ねたときに生ずる張力を低減することができる基板用電線接続構造体及び中継接続体の製造方法並びに中継接続体の固定方法を提供する。

本発明の一態様は、横一列に配列された多数本の電線と、プレートと、該プレートの表面側に第１表面の少なくとも一端が固定されたＦＰＣとを有する中継接続体とを備え、前記ＦＰＣは、第２表面の一端側に前記多数本の電線と電気的に接続された第１の導体部を具備する第１の電気接触面と、第２表面の他端側に回路基板に接続する第２の導体部が露出している第２の電気接触面と、前記一端側と前記他端側との間の部分にＵターン状に曲げられる折曲げ部とを備えている基板用電線接続構造体を提供する。

本発明の他の態様は、前記中継接続体の前記ＦＰＣの前記第２の導体部を回路基板の導体部に電気的に接続した後、前記ＦＰＣの略中間部分を支点として、前記ＦＰＣの一端側をＵターンさせて、前記プレートの裏面側又は表面側に固定する中継接続体の固定方法を提供する。

本発明の他の態様は、回路基板に開閉自在に連結されたカバー部材を有するベース部材を固定することと、開放している前記カバー部材の内面上に、前記基板用電線接続構造体の前記ＦＰＣの一端側を配置することと、前記ＦＰＣの他端側の前記第２の導体部と前記回路基板の導体部とを電気的に接続することと、前記カバー部材を閉じ方向に回動させることにより、前記ＦＰＣの略中間部分を支点として、前記ＦＰＣの一端側をＵターンさせることと、前記カバー部材を前記ベース部材に係止することにより、前記ＦＰＣをＵターンさせた状態を保持することと、を備えた中継接続体の固定方法を提供する。

本発明の他の態様は、横一列に配列された多数本の電線と、プレートと、該プレートの表面側から裏面側にかけてＵターン状に曲げて固定されているＦＰＣとを有する中継接続体とを備え、該中継接続体は、一方の表面に前記多数本の電線と電気的に接続する第１の導体部を具備する第１の電気接触面を有し、他方の表面に回路基板に接続する第２の導体部が露出している第２の電気接触面を有している、基板用電線接続構造体を提供する。

本発明の他の態様は、多数本の電線を回路基板に中継接続する基板用電線接続構造体の製造方法であって、表面に所定間隔で並んでいる多数の導体部を有し、裏面に固定面を有するＦＰＣを用意することと、前記ＦＰＣの前記導体部が外側になるようにして、該ＦＰＣと該ＦＰＣが固定されるプレートとを位置合わせし、該ＦＰＣの一端側の前記固定面をプレートの表面に固定することと、前記プレートに固定されていない前記ＦＰＣの他端側を前記プレートの縁部の近傍に位置する部分を支点として前記プレートの裏面側にＵターンさせて、前記ＦＰＣの他端側の前記固定面を前記プレートの裏面に固定することと、を備えた中継接続体の製造方法を提供する。

本発明の他の態様は、横一列に配列された多数本の電線と、該多数本の電線の端部に接続する多数の中継接続体と、備え、前記多数の中継接続体からそれぞれ導出する前記多数本の電線が集合する集合部の周囲に、電線導出端を内向きにして前記多数の中継接続体が放射状に配置されている、基板用電線接続構造体を提供する。

本発明によれば、ケーブル側コネクタに嵌合する基板側コネクタに代えて中継接続体が使用されているから、コネクタを使用する場合と比べて回路基板と電線との接続部分の構造を小型化・低背化することができる。これにより、本発明の基板用電線接続構造体が適用される電子機器などの小型化・薄型化を図ることができる。

また、本発明によれば、多数の中継接続体が電線導出端を内向きにして放射状に配置されているから、電線と回路基板との接続部の近傍において回路部品を実装できるスペースを増やすことができ、これにより、回路部品の実装密度を高めることができる。したがって、回路設計の自由度を高めることができると共に、筐体のコンパクト化を図ることができる。また、電線を束ねたときに生ずる張力を低減することができ、電気的接続の信頼性を高めることができる。

以下に本発明の実施の形態の具体例を図面を用いて詳細に説明する。本実施形態は、一つの代表的用途で使用可能な基板用電線接続構造体に関する。代表的な用途としては、折り畳み式やスライド式の携帯電話やスマートフォンなどの情報端末機器を挙げることができるが、本発明に係る基板用電線接続構造体はこれには限られない。基板用電線接続構造体は、ケーブル（電線）２と回路基板８との基板用電線接続構造体であり、横一列に配列された多数本のケーブル２と、ケーブルの芯線部３ａとシールド層３ｃとを回路基板８の導体部７に中継接続する中継接続体１２と、を備えている。

図１及び図２には、第１の実施形態の基板用電線接続構造体１が示されている。この基板用電線接続構造体１は、前後方向の幅寸法Ｗは２ｍｍ以下、高さ寸法Ｔは１ｍｍ以下、横方向の長さ寸法Ｌは１５ｍｍ以下の諸寸法を有することができる。

ケーブルの一つの形態としては、ケーブル径が０．３ｍｍ程度の細径同軸ケーブル２を挙げることができる。図１〜４に示す細径同軸ケーブル２は、中心に導電性の芯線３ａが配置され、芯線３ａの外側に絶縁性の内部被覆３ｂが配置され、内部被覆３ｂの外側にシールド層３ｃが配置され、シールド層３ｃの外側に絶縁性の外部被覆３ｄが配置されている。このようにケーブル２は多層構造をなしており、信号を伝送する芯線３ａとシールド層３ｃは内部被覆３ｂにより相互に絶縁され、信号電流がシールド層３ｃによってノイズから保護され、ＥＭＩ特性が改善されるようになっている。

細径同軸ケーブル２は、先端側の外部被覆３ｄ及び内部被覆３ｂがそれぞれ所定の長さに皮剥ぎされ、芯線３ａ及びシールド層３ｃが露出した状態となるように端末処理される。シールド層３ｃを流れるノイズ電流は、グランドバー４と、中継接続体１２を介して回路基板８の表面に設けられたグランド接続用の配線導体（図示せず）に流れるようになっている。

回路基板８の形態としては、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）８や、可撓性を有するＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）を挙げることができる。ＦＰＣは、厚さ数μｍ〜１００μｍ程度のポリイミド等の材料からなる基材の表面に導電体が配された回路基板であり、可撓性を有するものである。

ＰＣＢの一つの代表的な形態としては、エポキシ樹脂などを構成材料とする絶縁性の基材に所定パターンで多数本の配線導体が印刷されたものを挙げることができる。後述するとおり、本実施形態においては回路基板８の下面側から、回路基板８と中継接続体との間に配された接着剤をヒータ２６によって加熱する必要があるため、熱伝導をあまり損なわない材質・厚さの回路基板８が好適に使用される。この点、ＦＰＣは基材が薄くて熱伝導性が良く、耐熱性が高いため、好適である。中継接続体１２が固定される回路基板８上の部分には、中継接続体１２の多数の導体部２１に対応する位置で、配線導体の一端が露出している。

多数本の細径同軸ケーブル２は、横一列に配列された状態で、シールド層３ｃを狭持する一対のグランドバー４で狭持される。グランドバー４とシールド層３ｃとの電気的接続は、ろう付け等で行うことができる。多数本の細径同軸ケーブル２と、一対のグランドバー４とから電線セット５が構成されている。グランドバー４は、例えば導電性を有する銅合金などの板材からプレスにて長尺状に打ち抜き形成されたものである。グランドバー４を介して、全ての同軸ケーブル２のシールド層３ｃが一括接続される。

電線セット５の上側のグランドバー４及び芯線部３ａは、中継接続体１２に固定されるシールドシェル６により覆われ、遮蔽されるようになっている。シールドシェル６は、上壁部９ａと、この上壁部９ａの縁に連なる側壁９ｂとを有している。シールドシェル６のケーブル導出側に対応する部分は、開口形成されている。シールドシェル６の上壁部９ａには、ろう付け用の孔部９ｃが４箇所に設けられており、この孔部９ｃの位置で上側のグランドバー４とシールドシェル６とがろう付けされるようになっている。これに加えて、もしくはこれに代えて、シールドシェル６と中継接続体１２をラッチ等の係合手段によって固定するようにしても良い。

中継接続体１２は、本実施形態に制限されるものではないが、一実施形態としてフラットプレート１４の表裏両面にＦＰＣ１３が接着されたものを挙げることができる。ＦＰＣ１３はフラットプレート１４の端面近傍でＵ字状に折り曲げられている。長尺フラットプレート１４は、特に長手方向（幅方向）の平坦度が所定の精度に形成できるものであれば、金属でも樹脂材料でもよいが、特には、平坦度の精度管理が容易な金属が好ましい。フラットプレート１４の厚みは必要な強度がえられれば任意の厚さとすることができ、例えば、ステンレスを使用した場合には約０．２ｍｍとすることができる。

ＦＰＣ１３には、厚さ数１０〜１００μｍ程度のポリイミド等の材料からなる基材の上に、導電体が配されたものが使用されることができる。そして、回路基板８やケーブル２との電気接続に必要な部位を除き、配線導体はレジスト２７で覆われている。ＦＰＣ１３の一方の面は接着面１９として形成され、他方の面は電気接触面２０ａ、２０ｂ、２０ｃ（図５参照）として形成されている。電気接触面（第１の電気接触面）２０ａはケーブル２の芯線部３ａと接続する導体部２１ａを複数備える。導体部２１ａの本数は、通常はケーブル２の本数と同数である。導体部２１ａのピッチは、同軸ケーブル２の芯線部３ａのピッチに対応する間隔に形成されている。電気接触面（第２の電気接触面）２０ｂは、レジスト２７で第１の電気接触面２０ａ及び第３の電気接触面２０ｃから電気的に分離され、グランドバー４と接続する導体部２１ｂを有する。導体部２１ａと導体部２１ｂは、電気的に互いに分離し、芯線部３ａとシールド層３ｃとは互いに絶縁されている。図５，１０，１５，１６，２１，２２は、芯線部３ａとシールド層３ｃとが絶縁されている状態を示している。電気接触面（第３の電気接触面）２０ｃは回路基板８上の配線導体と接触するための導体部２１ｃを備える。導体部２１ｃのピッチは、回路基板８の導体部７のピッチに対応する間隔に形成されている。電気接触面２０ｃの一部は、ＦＰＣ１３のＵ字状折曲げ部を構成しても良い。導体部２１ｃは、導体部２１ａと電気的に接続する導体部２１ｃと、導体部２１ａとは絶縁され、導体部２１ｂと電気的に接続する導体部２１ｃとを含んでいる。電気接触面２０ｃの導体部２１ｃを回路基板８に電気的に接続すると、信号線（コア３ａ）とグランド線（シールド層３ｃ）とを導体部２１ａ，２１ｂを介して回路基板８に同時に接続することができる。

本実施形態では平面度の良いフラットプレート１４にＦＰＣ１３を貼り付けているため、それぞれの電気接触面２０に配置された各導体部２１の高さばらつきが小さく抑えられる。このため基板用電線接続構造体１を回路基板８へ熱圧着等で接続する場合、過度の圧力を加えなくとも電気接触面２０ｃの導体部２１ｃと回路基板８の導体部７とが物理的に接触することが可能となる。また、基板用電線接続構造体１又は回路基板８が接続時の高すぎる圧力で変形すると、変形した状態から復元しようとする復元力が接続している導体間にそれらを引き剥がす方向に作用する可能性がある。本実施形態では、基板用電線接続構造体１又は回路基板８の変形が抑制されるので、導体部間の接続部に作用する応力が小さくなり、接続部の信頼性も向上する。

図２では、基板用電線接続構造体１の上側でシールドシェル６に覆われた多数本の同軸ケーブル２が接続した状態が示され、図３では基板用電線接続構造体１の下側で中継接続体１２の電気接触面２０が露出した状態が示されている。このような基板用電線接続構造体１を回路接続用の接着剤等を使用して回路基板８に接続する。このため、基板用電線接続構造体１を機械的に固定する雌コネクタのような部材を回路基板８側に配する必要がない。これによって、実装面積が実質的に基板用電線接続構造体１の大きさに縮減できる。また、中継接続体１２の長さ（電線の軸方向）もケーブル２の外部被覆が除去された部分の長さと実質的に同じ大きさにまで縮小できる。さらに、中継接続体１２の幅（ケーブルの並んでいる方向）も、並べられた複数のケーブル２の幅と実質的に同じ大きさにすることができる。

図４では、基板用電線接続構造体１の断面図が示されている。同軸ケーブル２の芯線部３ａとＦＰＣ１３の電気接触面２０ａ（導体部２１ａ）との電気的接続形態は任意であり、例えばろう付けや異方導電性や非導電性の回路接続用接着剤などの接着手段を用いて行うことができる。本実施形態では、同軸ケーブル２の芯線部３ａとＦＰＣ１３の電気接触面２０ａ（２１ａ）とが半田５０で接続している。グランドバー４とＦＰＣ１３の電気接触面２０ｂ（２１ｂ）との接続も半田５０で行うことができる。また、ＦＰＣ１３の電気接触面２０ｃと回路基板８の導体部７との電気的接続形態も任意であるが、同様にろう付けや異方導電性や非導電性の回路接続用接着剤などの接着手段を用いて行うことができる。本実施形態では、ＦＰＣ１３の電気接触面２０ｃと回路基板８の導体部７とが回路接続用接着剤（図示せず）で電気的に接続している。非導電性の回路接続用接着剤を用いて電気的接続を行う場合は、ＦＰＣ１３の導体部２１と回路基板８の導体部７との位置関係を保った状態で、シート状の熱硬化性接着剤を回路基板８の上面とＦＰＣ１３の導体部２１との間に挟み、回路基板８の下側に配置されたヒータ２６(図２８（ｂ）)で接着剤を加熱しながら、回路基板８とＦＰＣ１３とを所定の力で相互に押し付けながら接着を行う。このような熱圧着の温度及び圧力の条件は、選択される接着剤の組成などによって決まるものであり、一定の条件に限定されるものではないが、一例として、６０〜１７０℃の流動化温度を有し、１７０〜２６０℃の硬化温度を有する樹脂を選択した場合には、１５０〜２３０℃の加熱温度と、５〜２００Ｎ／ｃｍ²の圧力で行うことができる。

好適に使用される非導電性の回路接続用接着剤には、熱可塑性成分と熱硬化性成分を所定の割り合いで含み、厚みが３０μｍ程度で、所定温度で流動性を発現し、さらに加熱することで硬化する性質を有するフィルムが挙げられる。一例として、熱可塑性樹脂にはフェノキシ樹脂を用い、熱硬化性樹脂にはエポキシ樹脂を用いることができる。熱可塑性成分と熱硬化性成分を調整することにより、熱硬化性接着剤をリペア性を有するフィルムとして用いることも可能である。ここで、リペア性とは、一度フィルムを接着した後に、加熱によりフィルムを剥がし、再度接着することができることを意味するものとする。なお、用いられる熱硬化性接着剤であるフィルムは本実施形態の態様に限定されるものではなく、使用される樹脂の種類や成分組成などを種々変更して用いることができる。例えば、熱硬化性樹脂としてポリカプロラクトン変性エポキシ樹脂を用いることができる。

次に、本実施形態の基板用電線接続構造体の構成要素である中継接続体１２の製造方法を説明する。中継接続体１２の製造方法の一つの代表的な形態としては、図５〜図９で示される方法が挙げられるが、この方法に限られるものではない。本実施形態の方法において、図５に示すように、中継接続体１２に使用されるＦＰＣ１３には、その表面側の長手方向の略中間部分で導体部２１ａ、２１ｂ、２１ｃが露出し、それ以外の部分が絶縁性を有するレジスト２７で覆われたシート状のものが提供される。ＦＰＣ１３の裏面側には、ＦＰＣ１３の裏面側の略半分の大きさに形成された金属製のフラットプレート１４が配置される。ＦＰＣ１３とフラットプレート１４は、治具の位置決めピン１８にぞれぞれの孔部１６，１７を係合させることにより、相互に位置決めされるようになっている。位置決めされたＦＰＣ１３とフラットプレート１４とは、任意の固定手段、例えば粘着剤や硬化性の接着剤等で固定されている。図６には、ＦＰＣ１３とフラットプレート１４とが接着された状態が示されている。

続いて、図７に示すように、ＦＰＣ１３のフラットプレート１４に接着されていない片側半分をＵターンさせてフラットプレート１４の裏面に固定する。図８には、ＦＰＣ１３がフラットプレート１４の表裏両面に接着され、ＦＰＣ１３の長手方向の中間部分の各導体部２１ａ，２１ｂ，２１ｃがフラットプレート１４の一方の縁部に配置された状態が示されている。

続いて、図９に示すように、フラットプレート１４の一方の縁部に配置された導体部２１を含むように、フラットプレート１４の一方の端部から所定距離離れた位置から切断し、中継接続体１２を得る。このようにして、製造された中継接続体１２は、表面にケーブル２の芯線３ａおよびケーブル２に接続されたグランドバー４と接続する導体部２１ａ、２１ｂを有し、裏面に回路基板８の配線導体と接続する導体部２１ｃを有するものとなる。このように作製された中継接続体１２に、電線セット５およびシールドシェル６が接続して基板用電線接続構造体１が作製される。作製された基板用電線接続構造体１は、回路基板８の導体部７に電気的に接続する。本実施形態のように予めＵ字状に折り曲げられたＦＰＣ１３を回路基板８に接着する場合、ＦＰＣ１３と回路基板８との接着に使用する接着手段の硬化温度もしくは溶融温度が、ケーブル２またはグランドバー４とＦＰＣ１３との接着に使用する接着手段の溶融温度もしくは軟化温度よりも低いことが好ましい。そのように各接着手段を選択すると、基板用電線接続構造体１を回路基板８に接着するときの熱によって、ケーブル２またはグランドバー４とＦＰＣ１３との接着部が影響を受けることを回避できるからである。

図１０には、本発明に係る基板用電線接続構造体の第２の実施形態が示されている。この実施形態は、中継接続体３０の構成が第１の実施形態と相違している。本実施形態の中継接続体３０は、表面側から裏面側へ貫通する貫通導体３２を有するＰＣＢ３１を備え、ＰＣＢ３１の表面側で配線導体３３と同軸ケーブル２の芯線部３ａとが電気的に接続し、ＰＣＢ３１の裏面側で配線導体３３と回路基板８の導体部７とが接続するようになっている。ＰＣＢ３１がＦＰＣ１３とフラットプレート１４の機能を兼ね備えている。本実施形態では貫通導体３２を介して中継接続体３０の表面側と裏面側とを電気的に接続しているので、第１の実施形態の様にＰＣＢ３１をＵ字状に折り曲げる必要はない。その他の構成は第１の実施形態と同様であるため、重複する説明を省略する。

図１１には、本発明に係る基板用電線接続構造体の第３の実施形態が示されている。この実施形態は、中継接続体３５の構成が第１の実施形態と相違している。本実施形態の中継接続体３５は、図１２に示すようなプレート３６を使用する。プレート３６は長手方向の中間部に開口部５１を有し、その両脇に連結部５２を有する。連結部５２には、プレート３６の幅方向に折曲げ用の溝（折り曲げ部）５３を予め設けておくことが出来る。中継接続体３５は、ＦＰＣ１３のＵ字状に折り曲げられる部位を開口部５１もしくは溝５３に対して位置決めして配置し、ＦＰＣ８と同程度の大きさに形成されたプレート３６表面にＦＰＣ１３の全接着面を接着した後、プレート３６の開口部５１に対応する位置でＦＰＣ１３の長手方向の略中間部を支点としてＦＰＣ１３をプレート３６共にＵターンさせることで形成される。折り曲げられたプレート３６同士を接着剤等で固定することができる。ＦＰＣ１３が貼合されたプレート３６は、折曲げ前もしくは折曲げ後に所望の大きさにトリムすることができる。プレート３６は、Ｕターン状に曲げた後、連結部５２が残らないようにその両側端部を切除することができる。本実施形態の中継接続体３５によれば、Ｕ字状に折り曲げられたＦＰＣ１３の曲げ半径のコントロールが容易になる。また、折曲げ溝５３を設けておくことでプレート３６の折曲げ中心を容易に設定することができる。

上述の実施形態では、中継接続体１２，３５を回路基板８に接続する前にＦＰＣ１３がＵ字状に折り曲げられていたが、中継接続体を回路基板８に接続した後にＦＰＣ１３の折り曲げ部２０ｄ（図１５）からＦＰＣ１３をＵ字状に折り曲げるようにすることも可能である。図１３に示すように、ＦＰＣ１３の導体部２１ｃが属する側半分がＵ字状に折り曲げられておらず、プレート１４に接着されていない状態で中継接続体３５Ａを作製する。ＦＰＣ１３はその一端でプレート１４に固定されており、ＦＰＣ１３の固定されていない側はプレート１４の前端部から前方に延出している。そして、ＦＰＣ１３の導電体２１ｃと回路基板８の導体部７とを接着手段、例えば非導電性の回路接続用接着剤による熱圧着、で接着する。図１４及び図１５は、ＦＰＣ１３の外面に回路基板８が熱圧着で接着された状態が示されている。その後、ＦＰＣ１３を折り曲げ部２０ｄを支点として下向きＵ字状に折り曲げ、ＦＰＣ１３の裏面とプレート１４とを接着剤等の手段により固定する。接着手段は、予めフラットプレート１４の表面に配置しておくことができる。この例によれば、回路接続用接着剤を用いて熱圧着する際に、回路基板８を下側に配置し、その上にＦＰＣ１３を配置して、ＦＰＣ１３側からヒータ２６で熱を加えることができる。このような配置をすると、回路基板８の材質や熱伝導性に関わらず、基板用電線接続構造体を容易に熱圧着することができる。また、回路基板８とＦＰＣ１３とを直接ヒータ等で挟むことができるので、より高い圧力を加えて圧着することや、それぞれの導電体２１ｃを対応する導体部７に確実に押し付けて接着することが容易になる。また、ＦＰＣ１３と回路基板との熱圧着時の熱がＦＰＣ１３とケーブルやグランドバーとの接着点に伝わりにくいため、それぞれの接着手段の選択が容易となる。

なお、図１６に示すように、ＦＰＣ１３の外面に回路基板８を熱圧着で接着した後、ＦＰＣ１３を折り曲げ部２０ｄを支点として上向きにＵ字状に折り曲げて、シールドシェル６の表面側に回路基板８を固定することもできる。この例による中継接続体３５Ｂは、折り曲げ部２０ｄの曲げ半径を図１５に示す中継接続体３５Ａの曲げ半径よりも大きくでき、これによりＦＰＣ１３のストレスを低減することができる。

また、更なる変形例として、中継接続体のプレートとして第３の実施形態に使用されているプレート３６を使用することもできる。つまり、予めプレート３６の全面にＦＰＣ１３を接着しておき、それをＵ字状に折り曲げる前に回路基板８と接続し、その後プレート３６一体となっているＦＰＣ１３をＵ字状に折り曲げる。これらの実施形態において、回路基板８と接続される側のＦＰＣ１３の大きさは、回路基板８との接続前もしくは接続後に、公知の方法によってトリムすることができる。

次に、本発明に係る基板用電線接続構造体の第４の実施形態について説明する。図１７に示すように本実施形態の基板用電線接続構造体６１は、回路基板８に、ＦＰＣ１３をＵターンさせた状態で中継接続体を保持するクランプ手段６０を備えている点で、第１の実施形態の基板用電線接続構造体１と相違する。また、クランプ手段６０で中継接続体６５が回路基板８に固定される点で、上述した中継接続体１２，３５Ａ，３５Ｂの固定方法と異なっている。クランプ手段６０は、回路基板８の板面に固定された一対のベース部材６２と、一対のベース部材６２との間で中継接続体６５の長手方向の両端部を保持するカバー部材６３とを備えている。カバー部材６３は、図１に示すシールドシェル６と同様に、回路基板８との間で中継接続体６５を覆うことで、中継接続体６５と回路基板８及びケーブル２との接続部をシールドすることができる。

図１８及び図１９に示されているように、本実施形態の中継接続体６５は、長尺のプレート１４と、同軸ケーブル２の芯線３ａに電気的に接続しているＦＰＣ１３とを有している。プレート１４はＦＰＣ１３より幅広で、両側部分がＦＰＣ１３の幅方向に延出している。プレート１４の両側の延出部分は、一対のベース部材６２とカバー部材６３との間でクランプされるようになっている。ＦＰＣ１３の一端側は、プレート１４と上側のグランドバー４との間で接着剤（粘着シートなど）などにより固定されている。ＦＰＣ１３の一端側において、プレート１４が固定されていない側の面で露出している信号用導体部２１ａには同軸ケーブル２の芯線部３ａがろう付けされ（図１９参照）、グランド用の導体部２１ｂには上側のグランドバー４がろう付けされている。ＦＰＣ１３の他端側には、熱圧着により回路基板８に電気的に接続する導体部２１ｃが形成されている。

図２０には、回路基板８上の一対のベース部材６２に対してカバー部材６３が開放している状態が示されている。この状態で、中継接続体６５の一端側は、長尺のプレート１４がカバー部材６３上に位置するように取り付けられ、中継接続体６５の他端側は、互いに離れている一対のベース部材６２の間のスペースに配置され、かつ、ＦＰＣ１３の導体部２１ｃが回路基板８に熱圧着される。一対のベース部材６２とカバー部材６３は、別部材として形成されているが、連結ピン６４を介して開閉自在に連結されている。以下で述べるように、一対のベース部材６２に対してカバー部材６３の閉じた状態を保つため、一対のベース部材６２とカバー部材６３はロック機構を備えている。

一対のベース部材６２とカバー部材６３の形態は制限されるものではないが、金属性の薄板をプレスにて打ち抜いた後、折り曲げることにより形成することができる。一対のベース部材６２は左右対照形状をなしており、個々のベース部材６２は一端側が連結ピン６４に連結され、他端側に垂直に起立している一対の起立片６７ａ，６７ｂに係止爪６６を有している。内側の起立片６７ｂには、一対のベース部材６２とカバー部材６３との間で中継接続体６５をクランプしたときに、中継接続体６５のプレート１４が係合する切欠部６８が形成されている。平坦に形成されている底壁６９は、回路基板８の上面に接着剤などで固定される接着面として使用することができる。

カバー部材６３は、幅方向両側で一対のベース部材６２に連結ピン６４を介して回動自在に連結する一対の腕部７０を有している。また、カバー部材６３は、幅方向両側において、係止爪６６に係合する係止孔７１を有する一対の折曲片７２ａ，７２ｂが上壁７３に対して立ち上げ形成されている。カバー部材６３を閉じたときに、折曲片７２ａ，７２ｂの先端が係止爪６６の傾斜面を滑り、係止孔７１の孔内面が係止爪６６の係止面に係止されることにより、一対のベース部材６２とカバー部材６３の係止状態が保持されるようになっている。

図２１にはカバー部材６３を開放した状態、図２２にはカバー部材６３を閉じた状態の断面図が示されている。カバー部材６３を開放した状態では、ＦＰＣ１３の両端は反対方向に延びた状態となっている。カバー部材６３を閉じた状態では、ＦＰＣ１３は折曲げ部を支点としてＵターン状に折り返された状態となる。カバー部材６３を閉じたときの中継接続体６５の形態は、図４に示す中継接続体１２の形態と概ね同様の形態となる。このように、本実施形態では、カバー部材６３の回動によりＵターン状の中継接続体６５を形成することができる。また、本実施形態では、一対のベース部材６２とカバー部材６３との間で中継接続体６５が保持されることで、ケーブル２に不用意な引張力が働いた場合にも中継接続体６５が回路基板８から分離することが防止されるようにもなっている。

図２４〜２７には、本発明に係る基板用電線接続構造体の第５の実施形態が示されている。この実施形態では、これまで説明してきたように、多数本の同軸ケーブル２が一つの中継接続体１２、３０，３５，３５Ａ，３５Ｂ，６５に接続しているのではなく、多数の中継接続体がアセンブリされる点で、先の基板用電線接続構造体１，６１と相違している。また、本実施形態の中継接続体８１Ａ，８１Ｂ，８１Ｃは、ＦＰＣ１３がプレート１４（図１参照）の端部近傍で折り曲げられず、プレート１４の端部から少し離れた位置で折り曲げられている。すなわち、ＦＰＣ１３の折り曲げた部分とプレート１４の端部との間には隙間を存している。このようにすると、ＦＰＣ１３を回路基板８（図１５など参照）に接続した後にＦＰＣ１３をＵ字状に折り曲げる場合、ケーブル２やプレート１４がＦＰＣ１３と回路基板８との接続作業の邪魔にならないため、作業性を良くすることができる。なお、本実施形態の中継接続体１２の変形例として、ＦＰＣ１３をＵ字状に折り曲げずに使用することもできる。

図２３には、比較のために、多数本のケーブル２が一つの中継接続体１２に接続している状態が示されている。４２本のケーブル２は、中継接続体の長手方向の略中間で１本に束ねられている。このようにケーブル２を束ねるのは、筐体内でケーブル２を取り回すことができるようにするためである。しかし、この例では、中継接続体１２が長尺であるために、回路基板８上に実装される回路部品の配置を制限し、また、中継接続体１２から導出するケーブル２の電線導出部分（末広がり部分）が回路部品の実装スペースを占有するものとなっていた。また、一列に並んでいるケーブル２の両側部分に、より強い張力が生じるものとなっていた。

図２４には、電線導出端８３を対向させて配置された２つの中継接続体８１Ａを備えた基板用電線接続構造体８０Ａが示されている。個々の中継接続体８１Ａの電線導出端８３から導出する各２１本のケーブル２を１本に束ねた結束部（集合部）８２は、２個の中継接続体８１Ａの電線導出端８３の間に位置している。本実施形態の結束部８２は、個々の中継接続体から導出する多数本のケーブルを集合する集合部の一例として示されているものである。すなわち、本実施形態においては、集合部が結束部材でケーブル２を束ねた部分として示されているが、集合部の形態はこれに限るものではない。他の例として、多数本のケーブルがテープ巻きされたテープ巻き部分や、他の方法で結束した部分、特段の結束手段を使わずに多数本のケーブルが密に配置された部分を集合部に含めることができる。また、集合部には、多数本のケーブルが密に集合した部分に加え、多数本のケーブルが密に集合した部分に隣接して多数本のケーブルが扇状に広がっている部分も含めることができる。

結束されたケーブル２は、図示例において下向きとなっているが、任意の方向に取り回すことができる。本例によると、個々の中継接続体８１Ａの長手寸法が図２３の中継接続体１２の略１／２となるため、回路基板８上に実装される回路部品の配置の自由度が高まる。また、中継接続体８１Ａから導出するケーブル２の電線導出部分の広がり幅Ｗが狭くなると共に、導出長Ｌが短くなるため、回路部品の実装スペースを広くすることができる。また、ケーブル２の両側部分に生じる張力を低減することができる。

図２５には、図２４の基板用電線接続構造体８０Ａの変形例として、電線導出端８３を対向させて配置された４個の中継接続体８１Ｂを備えた基板用電線接続構造体８０Ｂが示されている。個々の中継接続体８１Ｂの電線導出端から導出する各１１本のケーブル２を１本に束ねた結束部８２は、４つの中継接続体８１Ｂで囲まれた領域内に位置している。言い換えると、４個の中継接続体８１Ｂは結束部８２の周りに放射状に配置されている。結束されたケーブル２は、任意の方向に取り回すことができる。本例によると、個々の中継接続体８１Ｂの長手寸法が図２３の中継接続体の略１／４となる。このため、回路基板８上に実装される回路部品の配置の自由度が高まると共に、回路部品の実装スペースを広くすることができる。また、ケーブル２の両側部分に生じる張力をより一層低減することができる。

図２６には、図２４の基板用電線接続構造体８０Ａの他の変形例として、電線導出端８３を対向させて配置された８個の中継接続体８１Ｃを備えた基板用電線接続構造体８０Ｃが示されている。２つの中継接続体８１Ｃが１つのＦＰＣ１３上に配置されており、それら２つの中継接続体８１Ｃはケーブル導出方向が交差するように配置されている。個々の中継接続体８１Ｃの電線導出端８３から導出するケーブル２を１本に束ねた結束部８２は、８個の中継接続体８１Ｃで囲まれた領域内に位置している。言い換えると、８個の中継接続体８１Ｃは結束部８２の周りに放射状に配置されている。結束されたケーブル２は、任意の方向に取り回すことができる。本例によると、個々の中継接続体８１Ｃの長手寸法が図２３の中継接続体の略１／８となるため、回路基板８上に実装される回路部品の配置の自由度が高まると共に、回路部品の実装スペースをより広くすることができる。個々の中継接続体８１Ｃから導出するケーブル２には、一様の張力が生じることとなり、両側部分だけに大きな張力が生ずることを回避することができる。

図２７は、図２６に示す中継接続体８１Ｃの一部を拡大し、ケーブル２の芯線３ａとＦＰＣ１３の導体部２１ｃとの接続状態を示したものである。ＦＰＣ１３は、ケーブル２と接続する端部が幅広になっており、導体部が二股に分かれて配線されている。分岐している両方の導体部には、各５本のケーブル２が接続している。個々の中継接続体８１Ｃは、横一列に配列された５本のケーブル２と、プレート（図示しない）及びプレートに一端が固定されたＦＰＣとを有している。この構成にすると、ケーブル２に生じる張力を小さくしつつ、一つのＦＰＣ１３に二つの中継接続体８１Ｃが配置されているので取り扱い性を改善することができる。

芯線３ａと導体部２１ｃはろう付けなどで接続している。ケーブル２に強い張力が生じると、その張力が芯線部３ａと導体部２１ｃ接続部分に作用するものとなり、切断する心配がある。しかしながら、本実施形態の中継接続体８１Ｃをアセンブリした電線接続構造体８０Ｃは、多数本のケーブル２を束ねた際に同軸ケーブル２に生じる張力を小さくすることができるため、ケーブル２とＦＰＣ１３の電気的接続の信頼性を高めることができるようになっている。

以上、本発明に係る基板用電線接続構造体及び中継接続体の製造方法並びに中継接続体の固定方法について説明したが、本発明は、開示された実施形態に制限されるものでなく、他の形態での実施を許容することができる。本開示の基板用電線接続構造体１は、回路基板８の上に基板用電線接続構造体１が重なった態様として示されているが、図２８（ｃ）に完成状態の一例が示されているように、回路基板８と基板用電線接続構造体１を前後に並べることも可能である。回路基板８と基板用電線接続構造体１を前後に並べる場合は、図２８（ａ），（ｂ）に示すように、電線セットに接続し、真っ直ぐ延びているＦＰＣ１３をヒータ２６で上から加熱しながら圧力を加えることで、ＦＰＣ１３と回路基板８とを電気的に接続することができる。図２８（ｃ）には、基板用電線接続構造体１と回路基板８との間のＦＰＣ１３に張力が生じないように、基板用電線接続構造体１がその設置場所、例えば携帯電話の筐体４０に設けられた一対の突起４１ａ，４１ｂの間で固定されている状態が示されている。この例によれば、基板用電線接続構造体１から導出するケーブル２が回路基板８上に配索されないため、同軸ケーブル２が回路基板８上のデバイスと干渉することを防止でき、基板用電線接続構造体１を低背化することができる利点がある。このような配置は、回路基板を複数積層させて配置する場合など、回路基板８の上方に十分な空間がない場合に好適である。また、図２８（ｃ）に示すように回路基板８とプレート１４との間のＦＰＣ１３を撓ませた状態としておくと、筐体４０の熱膨張によってもＦＰＣ１３及びそれと回路基板８やケーブル２との接続部に張力が作用することを防止できる。

また、本開示の基板用電線接続構造体の製造方法において、ＦＰＣ１３は、プレート１４の表面側から裏面側にかけてＵターン状に一方向に、又はプレート１４と共に一方向にＵターン状に曲げられている。しかし、本発明に係る基板用電線接続構造体が特定の折り畳み式携帯電話などに装着されることを考慮した場合には、図２９（ａ）〜（ｃ）に示されるように、導体部２１ｃを有するＦＰＣ１３の外面がシールドシェル６に重なるように、ＦＰＣ１３を上側に一時的Ｕターンさせてから、図２９（ｄ）に示されるように、ＦＰＣ１３をプレート１４側（下側）へＵターンさせることが可能である。ＦＰＣ１３を上側に一時的Ｕターンさせるのは、図２９（ｃ）に示されるように、基板用電線接続構造体１を同軸ケーブル２と共に上下の筐体を接続する可撓性のヒンジ部４５の内側の空間を通過させるためである。この例によれば、基板用電線接続構造体１をヒンジ部４５の内側の空間を通過させる際に、ＦＰＣ１３の外面で露出する導体部２１ｃがヒンジ部２５の内壁に接触して破損することを防止することができ、電気的接続の信頼性を高めることができる。

また、中継接続体１２，３０，３５，３５Ａ，３５Ｂ，６５，８１Ａ〜８１Ｃに接続するケーブルの他の形態として、細径同軸ケーブル２と光ファイバ２４を組み合わせたハイブリッドケーブルの形態とすることも可能である。この場合、図３０に示すように、光ファイバ２４が接続している光電変換モジュール２５を表面実装することもできる。

本発明に係る基板用電線接続構造体の第１の実施形態を示す分解斜視図である。 図１に示す基板用電線接続構造体の組み立てた状態の斜視図である。 基板用電線接続構造体を裏側からみた図である。 基板用電線接続構造体が回路基板に電気的に接続している状態を示す断面図である。 図１に示す基板用電線接続構造体の製造方法を説明する図であって、ＦＰＣとプレートとが対向している状態の斜視図である。 基板用電線接続構造体の製造方法を説明する図であって、ＦＰＣの略半分がプレートに接着されている状態の斜視図である。 基板用電線接続構造体の製造方法を説明する図であって、接着されていないＦＰＣの略半分をプレートに沿って下向きに曲げている状態の斜視図である。 基板用電線接続構造体の製造方法を説明する図であって、ＦＰＣをプレートプレートの表裏両面に接着した状態の斜視図である。 ＦＰＣが接着されたプレートの先端側を切断することにより得られた、中継接続体を示す斜視図である。 本発明に係る基板用電線接続構造体の第２の実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る基板用電線接続構造体の第３の実施形態を示す斜視図である。 図１１に示す中継接続体のプレートの斜視図である。 中継接続体のＦＰＣをＵターンさせる前の状態を示す斜視図である。 図１３に示す中継接続体のＦＰＣの導体部とＦＣＢとを電気的に接続した状態を示す斜視図である。 ＦＰＣを回路基板と共にプレート側へＵターンさせることにより得られた中継接続体の断面図である。 ＦＰＣを回路基板と共にケーブル側へＵターンさせることにより得られた中継接続体の断面図である。 本発明に係る基板用電線接続構造体の第４の実施形態を示す斜視図である。 図１７に示す基板用電線接続構造体の中継接続体を示す斜視図である。 同じく基板用電線接続構造体の中継接続体を裏面側から見た斜視図である。 同じく基板用電線接続構造体のベース部材に対してカバー部材を開放した状態を示す斜視図である。 同じく基板用電線接続構造体のベース部材に対してカバー部材を開放した状態を示す断面図である。 同じく基板用電線接続構造体のベース部材に対してカバー部材を閉じた状態を示す断面図である。 多数本のケーブルが一つの中継接続体に接続している状態を示す平面図である。 本発明に係る基板用電線接続構造体の第５の実施形態を示す平面図である。 図２４に示す基板用電線接続構造体の変形例を示す平面図である。 図２４に示す基板用電線接続構造体の他の変形例を示す平面図である。 図２６に示す中継接続体の一部拡大図である。 電線セットとＦＣＢが前後に並んでいる基板用電線接続構造体の他の形態を示す断面図であり、（ａ）はＦＰＣがＦＣＢに熱圧着される前の状態を示し、（ｂ）はヒータでＦＰＣをＦＣＢに熱圧着している状態を示し、（ｃ）は位置決め用の治具上で電線セットとＦＣＢを前後に配置した状態を示す図である。 基板用電線接続構造体の製造方法の他の形態を説明する断面図であり、（ａ）はＦＰＣを曲げる前の状態を示し、（ｂ）はＦＰＣを上側にＵターンさせる前の状態を示し、（ｃ）はヒンジ部の内部空間にケーブルと共に基板用電線接続構造体させている状態を示し、（ｄ）はＦＰＣを下側にＵターンさせた状態を示す図である。 中継接続体に光電変換モジュールが装着されている基板用電線接続構造体の変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１，６１，８０Ａ〜８０Ｃ 基板用電線接続構造体
２ 同軸ケーブル
３ａ 芯線
５ 電線セット
８ 回路基板（ＰＣＢ）
１２，３０，３５，３５Ａ，３５Ｂ，６５，８１Ａ〜８１Ｃ 中継接続体
１３ ＦＰＣ
１４ プレート
２０ 電気接触面
２１ 導体部
６２ ベース部材
６３ カバー部材
６６ 係止爪
７１ 係止孔

Claims (11)

1. 横一列に配列された多数本の電線と、
   プレートと、該プレートの表面側に第１表面の少なくとも一端が固定されたＦＰＣとを有する中継接続体と、を備え、
   前記ＦＰＣは、第２表面の一端側に前記多数本の電線と電気的に接続された第１の導体部を具備する第１の電気接触面と、第２表面の他端側に回路基板に接続する第２の導体部が露出している第２の電気接触面と、前記一端側と前記他端側との間の部分にＵターン状に曲げられる折曲げ部と、を備えている基板用電線接続構造体。
2. 横一列に配列された多数本の電線と、
   プレートと、該プレートの表面側から裏面側にかけてＵターン状に曲げて固定されているＦＰＣとを有する中継接続体と、を備え、
   該中継接続体は、一方の表面に前記多数本の電線と電気的に接続する第１の導体部を具備する第１の電気接触面を有し、他方の表面に回路基板に接続する第２の導体部が露出している第２の電気接触面を有している、基板用電線接続構造体。
3. 横一列に配列された多数本の電線と、
   該多数本の電線の端部に接続する多数の中継接続体と、備え、
   前記多数の中継接続体からそれぞれ導出する前記多数本の電線が集合する集合部の周囲に、電線導出端を内向きにして前記多数の中継接続体が放射状に配置されている、基板用電線接続構造体。
4. 前記中継接続体が、プレートと、該プレートの表面側から裏面側にかけてＵターン状に曲げて固定されているＦＰＣとを有し、
   前記中継接続体は、一方の表面に前記電線と電気的に接続する第１の導体部を具備する第１の電気接触面を有し、他方の表面に回路基板に接続する第２の導体部が露出している第２の電気接触面を有している、請求項３に記載の基板用電線接続構造体。
5. 前記ＦＰＣが前記プレートと共にＵターン状に曲げられている請求項２又は４に記載の基板用電線接続構造体。
6. 前記回路基板に設けられ、前記ＦＰＣをＵターンさせた状態で前記中継接続体を保持するクランプ手段を備えている請求項１〜５の何れか１項に記載の基板用電線接続構造体。
7. 前記クランプ手段が、係止部を有し、前記回路基板に固定されているベース部材と、前記係止部に係合する被係止部を有し、前記ベース部材に開閉自在に連結されているカバー部材とを備え、前記カバー部材の内面に前記ＦＰＣの一端側が取り付けられ、前記回路基板に前記ＦＰＣの他端側が固定された状態で、前記カバー部材を閉じて前記べース部材に係止することで前記ＦＰＣがＵターン状に曲げられている請求項６に記載の基板用電線接続構造体。
8. 前記中継接続体が、光信号を電気信号に変換する光電変換モジュールを備えた請求項１〜７の何れか１項に記載の基板用電線接続構造体。
9. 多数本の電線を回路基板に中継接続する中継接続体の製造方法であって、
   表面に所定間隔で並んでいる多数の導体部を有し、裏面に固定面を有するＦＰＣを用意することと、
   前記ＦＰＣの前記導体部が外側になるようにして、該ＦＰＣと該ＦＰＣが固定されるプレートとを位置合わせし、該ＦＰＣの一端側の前記固定面をプレートの表面に固定することと、
   前記プレートに固定されていない前記ＦＰＣの他端側を前記プレートの縁部の近傍に位置する部分を支点として前記プレートの裏面側にＵターンさせて、前記ＦＰＣの他端側の前記固定面を前記プレートの裏面に固定することと、
   を備えた中継接続体の製造方法。
10. 請求項１に記載の中継接続体の前記ＦＰＣの前記第２の導体部を回路基板の導体部に電気的に接続した後、前記ＦＰＣの略中間部分を支点として、前記ＦＰＣの一端側をＵターンさせて、前記プレートの裏面側又は表面側に固定する中継接続体の固定方法。
11. 回路基板に開閉自在に連結されたカバー部材を有するベース部材を固定することと、
    開放している前記カバー部材の内面上に、請求項１に記載の中継接続体の前記ＦＰＣの一端側を配置することと、
    前記ＦＰＣの他端側の前記第２の導体部と前記回路基板の導体部とを電気的に接続することと、
    前記カバー部材を閉じ方向に回動させることにより、前記ＦＰＣの略中間部分を支点として、前記ＦＰＣの一端側をＵターンさせることと、
    前記カバー部材を前記ベース部材に係止することにより、前記ＦＰＣをＵターンさせた状態を保持することと、
    を備えた中継接続体の固定方法。

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