JP5593835B2 - フレキシブルフラットケーブル - Google Patents

Description

本発明は、各種電子機器において接続ケーブルとして使用されるフレキシブルフラットケーブルに関する。

従来より、ナビゲーション装置やパーソナルコンピュータ等の各種電子機器における製造工程では、電子機器に内蔵される回路基板の不具合を検査する為に、回路基板とテスターとを接続し、接続されたテスターを用いて回路基板の不具合を検査する工程が行われている。そして、回路基板とテスターとの接続においては、回路基板間の中継ケーブルとしても用いられるフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）が広く用いられている。そして、回路基板とテスターとの接続にフレキシブルフラットケーブルを用いることによって、テスターと接続する為の専用のコネクタを回路基板に形成する必要性無く、既存のコネクタを流用することが可能となる。

また、フレキシブルフラットケーブルは、所定の幅を有する薄板状の導体を絶縁体層で挟み込むことにより構成され、各導体が電気的な接続を図るための配線として機能する。したがって、例えば各導体を配線基板や部品の所定の端子と接続するためには、接続端部において絶縁体層が除去され、導体が露出した形態とされている。フレキシブルフラットケーブルの接続の際には、この露出した導体（端子部）をハンダ付けすることにより、あるいはコネクタに挿入することにより、回路基板や部品の端子と電気的に接続し、且つ機械的に固定する。特に、回路基板とテスターとの接続においては、一のテスターに対して複数の回路基板を順次入れ替えて接続する必要があることから、コネクタに挿入することによりフレキシブルブルフラットケーブルと回路基板及びテスターとを接続する。

しかしながら、フレキシブルフラットケーブルを用いて回路基板とテスターとを接続する際には以下の問題があった。即ち、フレキシブルフラットケーブルでは導体を薄膜化する必要があることから、端子部の耐久性が低く、コネクタに対して端子部を繰り返し抜き差しすると、端子部が破損する虞がある。従って、フレキシブルフラットケーブルを用いて回路基板とテスターとを接続する際には、フレキシブルフラットケーブルの使用回数が限られており、多数の回路基板の検査を行う場合には、一定数（例えば１００個）の回路基板の検査が終わる毎に、フレキシブルフラットケーブルを新しいものに取り換える必要があった。

そこで、例えば特開２００６−１３００７号公報には、接続端子を複数列形成したフレキシブルフラットケーブルについて提案されている。このフレキシブルフラットケーブルでは、先ず、先端側の列の端子を使用してコネクタに接続し、その後に先端側の列の端子が寿命に到達した後には端子間を切除し、奥側の列の端子を使用してコネクタに接続することによって、フレキシブルフラットケーブルの使用寿命を延長することが記載されている。

特開２００６−１３００７号公報（第６頁〜第８頁、図１、図２）

しかしながら、上記特許文献１に記載のフレキシブルフラットケーブルでは、端子を複数列に形成する必要があるので、端子を形成する為に必要なスペースが大きくなり、製造コストについても上昇する。また、フレキシブルフラットケーブルの複数列の端子においてコネクタが接触される箇所は１列に対して１箇所のみであるので、端子全体に対して使用されていない部分が多く、効率が悪かった。また、端子間を切除する場合には、端子間に存在する導体も一緒に切除する必要があった。

本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、フレキシブルフラットケーブルの使用寿命を従来より延長させるとともに、フレキシブルフラットケーブルの一部を切除する際において導体が破損したりショートする虞の無いフレキシブルフラットケーブルを提供することを目的とする。

前記目的を達成するため本願の請求項１にフレキシブルフラットケーブル（１）は、複数本並列された線状導体（２）と、前記複数本並列された線状導体を上下から面状に被覆する絶縁体層（３、４）と、前記絶縁体層の一方の面の長さ方向の端部に形成され、前記線状導体の端部を露出させる切欠部（６）と、前記絶縁体層の他方の面の長さ方向の端部において前記絶縁体層に積層された補強層（５）と、を有し、前記絶縁体層の長さ方向において前記補強層の端部が前記線状導体の端部よりも延出することを特徴とする。

また、前記フレキシブルフラットケーブルは、電子機器（１０）に設けられたコネクタ（１２）に挿入され、前記切欠部（６）において露出された前記線状導体（２）の端部である端子部（７）に前記コネクタの接触端子（２２）が接触することによって前記電子機器と接続され、前記絶縁体層（３、４）の長さ方向において前記補強層（５）の端部が前記線状導体の端部よりも延出する長さは、前記フレキシブルフラットケーブルの端部が前記コネクタの内壁（２４）に接触した状態で、前記端子部に前記接触端子が接触する長さであることを特徴とする。

更に、前記端子部（７）の長さは、前記絶縁体層（２、３）の長さ方向において前記補強層（５）の端部を前記線状導体（２）の端部と同じ位置まで切断した状態で前記フレキシブルフラットケーブルの端部が前記コネクタ（１２）の内壁（２４）に接触した場合に、前記端子部（７）に前記接触端子（２２）が接触する長さであることを特徴とする。

前記構成を有する請求項１に係るフレキシブルフラットケーブルでは、簡易な切断作業を行うことによって、フレキシブルフラットケーブルの端子部においてコネクタの接触端子が接触する部分を変更することが可能となる。従って、コネクタに対してフレキシブルフラットケーブルの抜き差しを繰り返し行う場合において、フレキシブルフラットケーブルの使用寿命を従来より延長させることが可能となる。また、フレキシブルフラットケーブルを切断する際において線状導体を切断することが無いので、線状導体が破損したりショートする虞がない。

また、請求項１に係るフレキシブルフラットケーブルでは、絶縁体層の長さ方向において補強層の端部を線状導体の端部より延出させた場合においても、フレキシブルフラットケーブルをコネクタに接続した場合に、フレキシブルフラットケーブルの端子部をコネクタの接触端子と確実に接触させることが可能となる。

更に、請求項１に係るフレキシブルフラットケーブルでは、補強層の端部の切断前後において、フレキシブルフラットケーブルの端子部をコネクタの接触端子と確実に接触させることが可能となる。その結果、絶縁体層の長さ方向において補強層の端部を線状導体の端部と同じ位置まで切断することによって、フレキシブルフラットケーブルの端子部においてコネクタの接触端子が接触する部分を変更することが可能となる。

本実施形態に係るフレキシブルフラットケーブルの正面図である。 中心線に沿ってフレキシブルフラットケーブルを切断した際の断面図である。 第１使用状態〜第３使用状態におけるフレキシブルフラットケーブルの端子部付近を示した拡大図である。 フレキシブルフラットケーブルの使用態様の一例を示した図である。 コネクタに対するフレキシブルフラットケーブルの接続態様を示した模式図である。 第１使用状態〜第３使用状態における端子部に対する接触端子の接触位置について説明した図である。

以下、本発明に係るフレキシブルフラットケーブルについて具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。

先ず、本実施形態に係るフレキシブルフラットケーブル１の概略構成について図１及び図２を用いて説明する。図１はフレキシブルフラットケーブル１の正面図である。また、図２は中心線に沿ってフレキシブルフラットケーブル１を切断した際の断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係るフレキシブルフラットケーブル１は、複数本並列された線状導体２と、線状導体２を上下方向からそれぞれ面状に被覆する第１絶縁体層３及び第２絶縁体層４と、第２絶縁体層４の両端部にそれぞれ積層された補強層５とから基本的に構成される。また、第１絶縁体層３の両端部にはそれぞれ一定範囲切り欠かれた切欠部６を有する。そして、切欠部６において露出された線状導体２の端部が、後述する電子機器の回路基板やテスターと接続する為の端子部７を形成する。尚、フレキシブルフラットケーブル１は基本的に左右対称の構成を有する。

また、線状導体２には、金（Ａｕ）メッキ軟銅線、錫（Ｓｎ）メッキ軟銅線等が用いられる。線状導体２の線間ピッチは、フレキシブルフラットケーブル１を接続する電子機器やテスターの種類によって異なるが、例えば、０．５ｍｍ、０．８ｍｍ、１．０ｍｍ、１．２５ｍｍ等を選択することができる。また、線状導体２の本数は、例えば、４〜５０から選択することができる。

また、第１絶縁体層３及び第２絶縁体層４は、接着剤層（図示せず）を介して線状導体２の両面に対してそれぞれ配置され、互いに接着される。第１絶縁体層３及び第２絶縁体層４としては、例えばポリイミド（ＰＩ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、液晶ポリマー等の可撓性を有するプラスチックフィルムを用いることができる。

また、補強層５は、接着剤層（図示せず）を介して第２絶縁体層４の両端付近に積層される。ここで、補強層５は、フレキシブルフラットケーブル１をコネクタに接続する場合、端子部の機械的補強を図り、さらには取り扱いを容易にする目的で取り付けられるものである。補強層５としては、例えばＰＩフィルム、ＰＥＴフィルム、ＰＥＮフィルム、液晶ポリマー等の可撓性を有するプラスチックフィルムを用いることができる。

ここで、本実施形態に係る補強層５は、図１及び図２に示すようにフレキシブルフラットケーブル１の長さ方向（即ち、第１絶縁体層３や第２絶縁体層４の長さ方向）において、補強層５の端部が線状導体２の端部よりも延出するように構成されている。

そして、フレキシブルフラットケーブル１の長さ方向において補強層５の端部が線状導体２の端部よりも延出する長さＬは、後述するようにフレキシブルフラットケーブル１の端部が電子機器のコネクタの内壁に接触した状態で、端子部７にコネクタ側の接触端子が接触する長さ（例えば１ｍｍ）とする（図５参照）。尚、端子部７とコネクタの接続態様については後に詳細に説明する。

また、本実施形態に係るフレキシブルフラットケーブル１は、補強層５の延出部分やフレキシブルフラットケーブル１の端部の一部を切断することによって、端子部７とコネクタ側の接触端子とが接触する位置を複数の異なる位置に変化させて使用する構成を有する。具体的には、補強層５の端部が線状導体２の端部よりも長さＬだけ延出する状態で使用する“第１使用状態”と、補強層５の端部を線状導体２の端部と同じ位置まで切断した状態で使用する“第２使用状態”と、第２使用状態から更に、フレキシブルフラットケーブル１（線状導体２、第１絶縁体層３、第２絶縁体層４及び補強層５）の端部を所定距離（例えば１ｍｍ）切断した状態で使用する“第３使用状態”とで使用される。尚、図３は、それぞれ第１使用状態〜第３使用状態におけるフレキシブルフラットケーブル１の端子部付近を示した拡大図である。

そして、本実施形態に係るフレキシブルフラットケーブル１では、上述する第１使用状態で従来のフレキシブルフラットケーブルの使用寿命（例えば、コネクタに対する抜き差しを１００回）を使用した後に、補強層５の端部を線状導体２の端部と同じ位置まで切断した第２使用状態で使用する。そして、第２使用状態で従来のフレキシブルフラットケーブルの使用寿命を使用した後に、フレキシブルフラットケーブル１の端部を所定距離切断した第３使用状態で使用する。その結果、フレキシブルフラットケーブル１の使用寿命が従来の３倍となる。

尚、端子部７の長さＭは切欠部６の形状によって決定されるが、長さＭは第１使用状態〜第３使用状態のいずれの状態においても、フレキシブルフラットケーブル１の端部が電子機器のコネクタの内壁に接触した場合に、端子部７にコネクタ側の接触端子が接触する長さとする。

次に、上記構成を有するフレキシブルフラットケーブル１の具体的な使用態様について説明する。

本実施形態に係るフレキシブルフラットケーブル１の使用態様の一例としては、例えば、電子機器を構成する回路基板１０と、回路基板１０の検査をするテスター１１とを接続するのに用いられる。図４はフレキシブルフラットケーブル１の使用態様の一例を示した図である。

図４に示すように、フレキシブルフラットケーブル１は一方の端部が回路基板１０のコネクタ１２に接続され、他方の端部がテスター１１のコネクタ１３に接続される。尚、テスター１１を用いた回路基板１０の検査が終了すると、コネクタ１２からフレキシブルフラットケーブル１が取り外され、新たな検査対象となる回路基板１０のコネクタ１２に対してフレキシブルフラットケーブル１が接続される。そして、コネクタ１２に対するフレキシブルフラットケーブル１の接続及び取り外しが繰り返し行われることによって、複数の回路基板１０の検査が順次行われる。

続いて、回路基板１０のコネクタ１２及びテスター１１のコネクタ１３に対するフレキシブルフラットケーブル１の接続態様について説明する。尚、コネクタ１２に対する接続態様とコネクタ１３に対する接続態様とは基本的に同一であるので、以下ではコネクタ１２に対する接続態様を例に挙げて説明する。図５はコネクタ１２に対するフレキシブルフラットケーブル１の接続態様を示した模式図である。

図５に示すように、コネクタ１２は、フレキシブルフラットケーブル１の端部が挿入される挿入口２１と、フレキシブルフラットケーブル１の端子部７と電気的に接触することによってデータ通信を可能とする接触端子２２と、フレキシブルフラットケーブル１の位置をコネクタ１２に対して固定する為のロック部２３とから構成される。

そして、上記構成を有するコネクタに対してフレキシブルフラットケーブル１を接続する際には、フレキシブルフラットケーブル１の端部を挿入口２１からコネクタ１２の内壁２４に接触する位置まで挿入する。その後、ロック部２３を回動させ、フレキシブルフラットケーブル１をコネクタ１２に対して固定する。その結果、端子部７が接触端子２２と接触し、フレキシブルフラットケーブル１とコネクタ１２とが電気的に接続される。

また、端子部７に対する接触端子２２の接触位置は、上述したフレキシブルフラットケーブル１の使用状態（第１使用状態〜第３使用状態（図３参照））によって変化する。以下に、各使用状態における端子部７に対する接触端子２２の接触位置について説明する。図６は、各使用状態における端子部７に対する接触端子２２の接触位置について説明した図である。

フレキシブルフラットケーブル１の補強層５の端部が線状導体２の端部よりも長さＬだけ延出する状態で使用する第１使用状態では、フレキシブルフラットケーブル１は補強層５の端部がコネクタ１２の内壁２４に接触した状態でコネクタ１２に接続され、端子部７の最も端部に近い位置Ｘに接触端子２２が接触される。
また、フレキシブルフラットケーブル１の補強層５の端部を線状導体２の端部と同じ位置まで切断した状態で使用する第２使用状態では、フレキシブルフラットケーブル１は補強層５及び線状導体２の端部がそれぞれコネクタ１２の内壁２４に接触した状態でコネクタ１２に接続され、端子部７の略中央にある位置Ｙに接触端子２２が接触される。
また、フレキシブルフラットケーブル１の端部を所定距離（例えば１ｍｍ）切断した状態で使用する第３使用状態では、フレキシブルフラットケーブル１は切断後の補強層５及び線状導体２の端部がそれぞれコネクタ１２の内壁２４に接触した状態でコネクタ１２に接続され、端子部７の最も奥側にある位置Ｚに接触端子２２が接触される。
即ち、各使用状態において端子部７における接触端子２２の接触位置がそれぞれ異なる位置となるので、同一の位置に繰り返し接触させる場合と比較して、端子部７の使用寿命を向上させることができる。尚、第３使用状態では使用せずに、第１使用状態と第２使用状態のみで使用する構成としても良い。その場合には、導体を切断する必要が無くなるので、導体が破損したりショートする虞がない利点がある。また、第３使用状態からフレキシブルフラットケーブル１の端部を更に所定距離（例えば１ｍｍ）切断した第４使用状態や、更に所定距離（例えば１ｍｍ）切断した第５使用状態等でも使用する構成としても良い。但し、端子部７を長くし過ぎるとフレキシブルフラットケーブル１が扱いづらくなり、端子部７の破損の原因ともなるので、第３使用状態までとすることが望ましい。

尚、位置Ｘ〜Ｚの間隔は、補強層５の端部が線状導体２の端部より延出する長さＬや、第３使用状態とする為にフレキシブルフラットケーブル１の端部を切断する距離によって決定されるが、例えば１ｍｍ前後とすることが望ましい。間隔が狭すぎると、端子部７の破損を招く虞がある。一方、間隔が広すぎると端子部７の長さＭを長くする必要があり、フレキシブルフラットケーブル１を扱いづらくなる。

上述したように、本実施形態ではフレキシブルフラットケーブル１を第１使用状態、第２使用状態、第３使用状態でそれぞれ使用することによって、フレキシブルフラットケーブル１の使用寿命が従来の３倍となる。そして、更に回路基板１０側とテスター１１側とでフレキシブルフラットケーブル１の接続端子を入れ替えることとすれば、もう一方の端子部７を対象として再び第１使用状態、第２使用状態、第３使用状態でそれぞれ使用することが可能となり、フレキシブルフラットケーブル１の使用寿命が従来の６倍となる。

以上詳細に説明した通り、本実施形態に係るフレキシブルフラットケーブル１では、フレキシブルフラットケーブル１の端子部７を補強する為に補強層５を設け、更に、フレキシブルフラットケーブル１の長さ方向において補強層５の端部が線状導体２の端部よりも長さＬだけ延出するように構成し、フレキシブルフラットケーブル１の補強層５の端部が線状導体２の端部よりも長さＬだけ延出する状態で使用する第１使用状態と、フレキシブルフラットケーブル１の補強層５の端部を線状導体２の端部と同じ位置まで切断した状態で使用する第２使用状態と、フレキシブルフラットケーブル１の端部を所定距離（例えば１ｍｍ）切断した状態で使用する第３使用状態とで、それぞれコネクタ１２に対してフレキシブルフラットケーブル１を接続するので、簡易な切断作業を行うことによって、フレキシブルフラットケーブル１の端子部７においてコネクタ１２の接触端子２２が接触する部分を変更することが可能となる。従って、コネクタ１２に対してフレキシブルフラットケーブル１の抜き差しを繰り返し行う場合において、フレキシブルフラットケーブル１の使用寿命を従来より延長させることが可能となる。
また、第１使用状態から第２使用状態へと移行する際には、フレキシブルフラットケーブル１を切断する際において線状導体２を切断することが無いので、線状導体２が破損したりショートする虞がない。
また、フレキシブルフラットケーブル１の長さ方向において補強層５の端部が線状導体２の端部よりも延出する長さＬは、フレキシブルフラットケーブル１の端部がコネクタ１２の内壁２４に接触した状態で、端子部７に接触端子２２が接触する長さとするので、補強層５の端部を線状導体２の端部より延出させた場合においても、フレキシブルフラットケーブル１をコネクタ１２に接続した場合に、フレキシブルフラットケーブル１の端子部７をコネクタ１２の接触端子２２と確実に接触させることが可能となる。
また、端子部７の長さＭは、第１使用状態〜第３使用状態のいずれの状態においても、フレキシブルフラットケーブル１の端部がコネクタ１２の内壁２４に接触した場合に、端子部７に接触端子２２が接触する長さとするので、各使用状態において、フレキシブルフラットケーブル１の端子部７をコネクタ１２の接触端子２２と確実に接触させることが可能となる。

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態では、フレキシブルフラットケーブル１を、電子機器を構成する回路基板１０と回路基板１０の検査をするテスター１１とを接続するのに用いる例について説明したが、他の用途に用いることも可能である。但し、コネクタに対してフレキシブルフラットケーブル１の端子部７を繰り返し抜き差しする用途にフレキシブルフラットケーブル１を用いる場合において特に本願発明は顕著な効果を有する。

また、本実施形態では、フレキシブルフラットケーブル１の両端において補強層５の端部が線状導体２の端部よりも延出する構成としていたが、一端のみにおいて補強層５の端部が線状導体２の端部よりも延出する構成としても良い。但し、その場合には補強層５が延出する側を回路基板１０のコネクタ１２に接続するように構成することが望ましい。

１ フレキシブルフラットケーブル
２ 線状導体
３ 第１絶縁体層
４ 第２絶縁体層
５ 補強層
６ 切欠部
７ 端子部
１０ 回路基板
１１ テスター
２２ 接触端子

Claims (1)

1. 複数本並列された線状導体と、
   前記複数本並列された線状導体を上下から面状に被覆する絶縁体層と、
   前記絶縁体層の一方の面の長さ方向の端部に形成され、前記線状導体の端部を露出させる切欠部と、
   前記絶縁体層の他方の面の長さ方向の端部において前記絶縁体層に積層された補強層と、を有し、
   電子機器に設けられたコネクタに挿入され、前記切欠部において露出された前記線状導体の端部である端子部に前記コネクタの接触端子が接触することによって前記電子機器と接続されるフレキシブルフラットケーブルであって、
   前記絶縁体層の長さ方向において前記補強層の端部が前記線状導体の端部よりも延出し、
   前記絶縁体層の長さ方向において前記補強層の端部が前記線状導体の端部よりも延出する長さは、前記フレキシブルフラットケーブルの端部が前記コネクタの内壁に接触した状態で、前記端子部に前記接触端子が接触する長さであり、
   前記端子部の長さは、前記絶縁体層の長さ方向において前記補強層の端部を前記線状導体の端部と同じ位置まで切断した状態で前記フレキシブルフラットケーブルの端部が前記コネクタの内壁に接触した場合に、前記端子部に前記接触端子が接触する長さであることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル。

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