JP5738623B2 - ケーブル接続構造およびケーブル接続方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板にケーブルを接続するケーブル接続構造およびケーブル接続方法に関するものである。

従来、ケーブルをプリント基板に接続する際、プリント基板上にケーブル接続用の接続電極を形成し、接続電極と該ケーブルの導体部とを半田付け等により接続している。

近年、導体部の細線化に伴い、同軸ケーブルの接続用基板上のケーブル接続用電極に、芯線やシールド線を嵌合する溝をエッチングにより形成する技術が開示されている（特許文献１を参照）。この特許文献１の技術によれば、形成した溝に同軸ケーブルの芯線およびシールド線を落とし込むことができるので、同軸ケーブルを位置ずれすることなく、所定の位置に接続することが可能となる。

一方、プリント基板上にガルウイングやＪタイプのリード群を備えた表面実装部品を実装した実装構造として、プリント基板上に前記リード群の先端部と対応して前記リードの延出方向に延在するように複数のパット部が設けられ、前記パット部に導電性を有した突出部、例えば、半田バンプを前記リードの先端部の延在方向両側に少なくとも１つ形成し、前記突出部表面は前記リード線の下側面の両側端の角部に側方下方から斜めに当接するようにした曲面もしくは斜面を有している実装構造が提案されている。

特開平７−１３５０３７号公報 特開２００６−１６５４８５号公報

ところで、接続電極と該ケーブルの導体部とを半田付け等により接続する際、ヒートツールを接続電極と導体部との接続部に押し当てることにより、半田を加熱溶融して接合しているが、ヒートツールの押圧力により、導体部のつぶれや位置ずれが発生することがあった。導体部のつぶれは強度低下による断線やショートの原因となるため、導体部のつぶれを防止する接続電極と導体部の接続構造が希求されていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、基板にケーブルを接続する際に、ケーブル導体部の断線やつぶれ、位置ずれを防止することができるケーブル接続構造およびケーブル接続方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかるケーブル接続構造は、ケーブルと、該ケーブル接続用の接続電極を有する基板とを接続するケーブル接続構造であって、前記基板は、前記接続電極上に、前記ケーブルの導体部を配置する溝部を構成する２以上の突起部を備え、前記突起部の高さは、前記ケーブルの導体部の直径より高いことを特徴とする。

また、本発明のケーブル接続構造は、上記発明において、前記突起部は、金バンプまたは高融点半田バンプであることを特徴とする。

また、本発明のケーブル接続構造は、上記発明において、前記突起部は、半田バンプであることを特徴とする。

また、本発明のケーブル接続構造は、上記発明において、前記突起部は前記導体部と接するとともに、前記突起部の高さは、前記接続電極表面から前記導体部の上面までの高さより高いことを特徴とする。

また、本発明のケーブル接続構造は、上記発明において、前記ケーブルは、芯線およびシールド線を有する同軸ケーブルであり、前記基板は、前記芯線を接続する芯線接続電極と、前記シールド線を接続するシールド線接続電極とを有し、前記シールド線接続電極は、前記シールド線配置用の第一溝部を形成する２以上の第一突起部を備え、前記第一突起部の高さは、前記シールド線の直径より高いことを特徴とする。

また、本発明のケーブル接続構造は、上記発明において、前記シールド線接続電極上に、３以上の前記第１突起部が等間隔で一列に配置され、隣り合う前記第一突起部の間に前記シールド線を配置したことを特徴とする。

また、本発明のケーブル接続構造は、上記発明において、前記芯線接続電極は、前記芯線配置用の第二溝部を構成する２以上の第二突起部を備え、前記第二突起部の高さは、前記芯線接続電極から前記芯線の上面までの高さより高いことを特徴とする。

また、本発明のケーブル接続構造は、上記発明において、前記シールド線接続電極の上面と前記芯線接続電極の上面の高さが同じである場合であって、前記第二突起部の高さは、前記シールド線の半径と前記芯線の半径の和より大きく、かつ前記第二溝部の幅は、前記芯線の直径より小さいことを特徴とする。

また、本発明のケーブル接続構造は、上記発明において、前記第二突起部は、バンプを２以上重ねて形成したことを特徴とする。

また、本発明のケーブル接続構造は、ケーブルと、該ケーブル接続用の接続電極を有する基板とを、導電性の接合部材により接続したケーブル接続構造であって、前記基板は、
前記接続電極上に、前記ケーブルの導体部を配置する溝部を構成する２以上の突起部を備え、前記突起部の高さは、前記ケーブルの導体部の直径より高いことを特徴とする。

また、本発明のケーブル接続構造は、上記発明において、前記突起部は前記導体部に接するとともに、前記突起部の高さは、前記接続電極から前記導体部の上面までの高さより高いことを特徴とする。

また、本発明のケーブル接続構造は、上記発明において、前記突起部は、金バンプまたは高融点半田バンプであることを特徴とする。

また、本発明のケーブル接続方法は、ケーブルと、該ケーブルが接続される接続電極を有する基板とを、導電性の接合部材により接続するケーブル接続方法であって、前記接続電極上に、２以上の突起部により構成された溝部に前記ケーブルの導体部を配置する配置ステップと、前記接合部材を、前記突起部と前記導体部との接続部に供給する供給ステップと、前記接合部材を加熱溶融して、前記ケーブルと前記接続電極を接続する接続ステップと、を含み、前記突起部の高さを前記導体部の直径より高くすることを特徴とする。

また、本発明のケーブル接続方法は、上記発明において、前記突起部は、金バンプまたは高融点半田バンプであることを特徴とする。

また、本発明のケーブル接続方法は、ケーブルと、該ケーブルが接続される接続電極を有する基板とを、導電性の接合部材により接続するケーブル接続方法であって、前記接続電極上に、２以上の突起部により構成された溝部に前記ケーブルの導体部を配置する配置ステップと、前記接合部材である前記突起部を加熱溶融して、前記ケーブルと前記接続電極を接続する接続ステップと、を含み、前記突起部の高さを前記導体部の直径より高くすることを特徴とする。

また、本発明のケーブル接続方法は、上記発明において、前記突起部は、半田バンプであることを特徴とする。

また、本発明のケーブル接続方法は、上記発明において、前記突起部は前記導体部に接するとともに、前記突起部の高さを前記接続電極から前記導体部の上面までの高さより高くすることを特徴とする。

また、本発明のケーブル接続方法は、上記発明において、前記ケーブルは、芯線およびシールド線を有する同軸ケーブルであり、前記基板は、前記芯線を接続する芯線接続電極と、前記シールド線を接続するシールド線接続電極とを有し、前記配置ステップは、前記シールド接続電極上に、２以上の第一突起部により形成された溝部に前記シールド線を配置し、前記第一突起部の高さを、前記シールド線接続電極から前記シールド線の上面までの高さより高くすることを特徴とする。

また、本発明のケーブル接続方法は、上記発明において、前記シールド線接続電極に複数のシールド線を接続する場合、接続する前記シールド線の本数に１を加算した数の前記第一突起部を、等間隔で一列に配置して接続する前記シールド線の本数と同数の前記溝部を形成し、前記シールド線を前記溝部にそれぞれ配置することを特徴とする。

また、本発明のケーブル接続方法は、上記発明において、前記配置ステップは、前記シールド線接続電極上に、２以上の第一突起部により構成された第一溝部に前記シールド線を配置する第一配置ステップと、前記芯線接続電極上に、２以上の第二突起部により構成された第二溝部に前記芯線を配置する第二配置ステップと、を含み、前記第二突起部の高さを、前記芯線接続電極から前記芯線の上面までの高さより高くすることを特徴とする。

本発明によれば、接続電極上にケーブルの導体部を配置するための溝部を構成する２以上の突起部を形成し、該突起部の高さを導体部の直径より高くすることにより、半田づけする際にヒートツールの導体部への押圧を抑制して、ケーブル導体部の断線やつぶれ、位置ずれを防止することができる。そのため、多数の極細ケーブルを、狭い面積に安定して接続することが可能となり、内視鏡や超音波画像システム（超音波内視鏡）の構造および製造方法として好適である。

図１は、実施の形態１のケーブル接続構造の模式図である。 図２は、図１のケーブル接続構造のＡ―Ａ線の断面図である。 図３は、図２中に一点破線で示す部分の拡大図である。 図４は、導体部の接続部分の一例の拡大図である。 図５は、本実施の形態１にかかるケーブル接続構造の接続方法について説明するフローチャートである。 図６は、半田を供給後の突起部と導体部との接続部の断面図である。 図７は、半田により接合後の突起部と導体部との接続部の断面図である。 図８は、実施の形態１の変形例にかかるケーブル接続構造の模式図である。 図９は、本実施の形態１の変形例にかかるケーブル接続構造の接続方法について説明するフローチャートである。 図１０は、接合後の突起部と導体部との接続部の断面図である。 図１１は、実施の形態２のケーブル接続構造の模式図である。 図１２は、図１１のケーブル接続構造のＢ―Ｂ線の断面図である。 図１３は、図１１のケーブル接続構造のＣ−Ｃ線の断面図である。 図１４は、実施の形態３のケーブル接続構造の模式図である。 図１５は、図１４のケーブル接続構造のＤ−Ｄ線の断面図である。 図１６は、図１４のケーブル接続構造のＥ−Ｅ線の拡大断面図である。 図１７は、図１４のケーブル接続構造のＦ−Ｆ線の断面図である。 図１８は、実施の形態３の変形例にかかるケーブル接続構造の模式図である。 図１９は、実施の形態４のケーブル接続構造の模式図である。 図２０は、図１９のケーブル接続構造のＧ−Ｇ線の断面図である。 図２１は、図１９のケーブル接続構造のＨ−Ｈ線の拡大断面図である。 図２２は、図１９のケーブル接続構造のＩ−Ｉ線の断面図である。 図２３は、実施の形態４の変形例のケーブル接続構造の模式図である。 図２４は、図２３のケーブル接続構造のＫ−Ｋ線の拡大断面図である。

以下、図面を参照し、本発明に係るケーブル接続構造の好適な実施の形態について説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１のケーブル接続構造１００の模式図である。図２は、図１のケーブル接続構造１００のＡ―Ａ線の断面図である。図３は、図２中に点線で示す部分の拡大図である。実施の形態１にかかるケーブル接続構造１００は、図１に示すように、ケーブル１Ａと、ケーブル１Ａを接続する基板１０と、を備えている。

ケーブル１Ａは、芯線である導体部１と、導体部１の外周に設けられる絶縁体である外皮２と、を備える。基板１０は、ケーブル１Ａの導体部１を接続する接続電極１１を備える。図１に示す基板１０は、接続電極１１を３つ備え、３本のケーブル１Ａがそれぞれ接続電極１１に接続されているが、接続するケーブル１Ａに対応する数の接続電極１１を備えるものであれば、その数は限定されるものではない。

図１〜図３に示すように、接続電極１１上には、半球状の突起部１２が２つ並べて形成される。突起部１２は、半球状のほか、マッシュルーム形状、または円柱状で、その上面に半球を載せた形態であってもよい。２つの突起部１２の側面および接続電極１１表面で構成される溝部１３にケーブル１Ａの導体部１を配置する。突起部１２は、金バンプまたは高融点半田バンプ等のバンプを接続電極１１上に配置することにより形成する。本明細書において、高融点半田バンプとは、錫／鉛系の共晶半田（融点１８４度）や、鉛フリー半田で広く使われている錫／銀／銅系の半田（例えばＳｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ組成で融点が２２０度程度）の融点よりも十分高い融点を有する半田（例えば、錫／鉛系の半田で、Ｓｎ−９０Ｐｂ組成で融点（固相線温度）が２７５度）により形成されたバンプを意味する。実施の形態１においては、図３に示すように、突起部１２の高さＲは、ケーブル１Ａの導体部１の直径２ｒより高ければよい。突起部１２の高さＲを導体部１の直径２ｒより高くすることにより、半田等の接合部材を熱圧着装置のようなヒートツールにより加熱溶融して導体部１と接続電極１１とを接合する際、ヒートツールは突起部１２との接触により降下を停止して、突起部１２の高さで加熱を開始することになる。これにより、導体部１に荷重がかかることがなく、導体部１のつぶれを防止し、接続不良の発生を抑制することが可能となる。なお、突起部１２の高さＲは導体部１の直径２ｒと同程度、または多少低い場合であっても、導体部１への押圧力を軽減することができるため、接続不良の発生を抑制することができる。

また、２以上の突起部１２で形成される溝部１３の幅Ｐは、導体部１の位置ずれ防止の観点から、導体部１の直径２ｒと略同一とすることが好ましい。しかしながら、溝部１３の幅Ｐが導体部１の直径２ｒより大きい場合であっても、突起部１２の高さＲを導体部１の直径２ｒより高くすることにより、接合時の導体部１のつぶれを防止することができる。なお、本明細書において、溝部１３の幅Ｐは、溝部１３を構成する突起部１２間の距離が最も小さくなる値を意味する。

さらに、図４に示すように、溝部１３の幅Ｐが導体部１の直径２ｒより小さい場合であっても、ケーブル１Ａの導体部１を突起部１２が形成する溝部１３に載置した際、突起部１２の高さＲが、接続電極１１上面から導体部１の上面までの高さｈより高くなるように突起部１２を配置・形成することにより、接合時の導体部１のつぶれを防止することができるとともに、導体部１の位置ずれを防止することが可能となる。そのため、多数の極細ケーブルを、狭い面積に安定して接続することが可能となり、内視鏡や超音波画像システム（超音波内視鏡）の構造に好適である。

次に、本実施の形態１にかかるケーブル接続構造１００の、基板１０とケーブル１Ａとの接続方法について説明する。図５は、本実施の形態１にかかるケーブル接続構造１００の接続方法について説明するフローチャートである。

まず、接続電極１１上に配置された突起部１２が形成する溝部１３に、ケーブル１Ａの導体部１を載置する（ステップＳ１０１）。

導体部１を溝部１３に載置した後、半田等の接合部材を導体部１と接続電極１１との接合部に供給する（ステップＳ１０２）。図６は、半田２０を供給後の突起部１２と導体部１との接続部の断面図である。

その後、ヒートツールにより供給した半田２０を加熱溶融して、導体部１と接続電極１１とを接合し（ステップＳ１０３）、基板１０とケーブル１Ａとを接続する。図７は、半田２０により接合後の突起部１２と導体部１との接続部の断面図である。

なお、上記のケーブル接続方法では、ケーブル１Ａの導体部１を溝部１３に載置後、接合部材を供給しているが、接合部材を溝部１３に供給後、導体部１を接合部材が供給された溝部１３に載置してもよい。かかる場合には、溝部１３に供給した接合部材によるかさ高を考慮して、突起部１２の高さＲを、接続電極１１上面から導体部１の上面までの高さｈより高くなるよう選択することが好ましい。

また、本実施の形態１の変形例として、突起部を半田バンプとしたケーブル接続構造が例示される。本明細書において、半田バンプとは、錫／鉛系の共晶半田（融点１８４度）や、鉛フリー半田で広く使われている錫／銀／銅系の半田（例えばＳｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕ組成で融点が２２０度程度）、もしくは、それよりも融点または固相線温度が低い半田により形成されたバンプを意味する。図８は、実施の形態１の変形例にかかるケーブル接続構造１００Ａの模式図である。

実施の形態１の変形例にかかるケーブル接続構造１００Ａは、突起部１２Ａは、融点が実施の形態１にかかる突起部１２より低く、接合時に溶融する半田で形成される点で実施の形態１にかかるケーブル接続構造１００と異なる。突起部１２Ａは、接続電極１１上に溶融半田を吐出することにより形成する。

変形例にかかるケーブル接続構造１００Ａにおいて、突起部１２Ａの高さをケーブル１Ａの導体部１の直径より高く、あるいは、突起部１２Ａの高さを、接続電極１１上面から導体部１の上面までの高さより高くすることにより、接合時の導体部１のつぶれを防止することができる。そのため、多数の極細ケーブルを、狭い面積に安定して接続することが可能となり、内視鏡や超音波画像システム（超音波内視鏡）の構造に好適である。

次に、本実施の形態１の変形例にかかるケーブル接続構造１００Ａのケーブル接続方法について説明する。図９は、本実施の形態１の変形例にかかるケーブル接続構造１００Ａの接続方法について説明するフローチャートである。

まず、接続電極１１上に配置された突起部１２Ａが形成する溝部１３に、ケーブル１Ａの導体部１を載置する（ステップＳ２０１）。

その後、ヒートツールにより接合部材であると突起部１２Ａを加熱溶融して、導体部１と接続電極１１とを接合して（ステップＳ２０２）、ケーブル１Ａと接続電極１１とを接続する。図１０は、接合後の突起部１２Ａと導体部１との接続部の断面図である。

本変形例では、突起部１２Ａとして半田バンプを使用し、突起部１２Ａの高さを導体部１の直径より高く、または接続電極１１から導体部１の上面までの高さより高くすることにより、接合時の導体部１のつぶれを防止するとともに、接合部材としての半田を供給する工程を省略することができ、コストを削減することができる。また、多数の極細ケーブルを、狭い面積に安定して接続することが可能となり、内視鏡や超音波画像システム（超音波内視鏡）の製造方法として好適である。

（実施の形態２）
図１１は、実施の形態２のケーブル接続構造１００Ｂの模式図である。図１２は、図１１のケーブル接続構造１００ＢのＢ−Ｂ線の断面図である。図１３は、図１１のケーブル接続構造１００ＢのＣ−Ｃ線の断面図である。実施の形態２にかかるケーブル接続構造１００Ｂは、図１１に示すように、同軸ケーブル１Ｂと、同軸ケーブル１Ｂを接続する基板１０Ｂと、を備える。

同軸ケーブル１Ｂは、芯線である中心導体３と、中心導体３の外周に設けられる内部絶縁体４と、内部絶縁体４の外周を被覆するシールド線である外部導体５と、外部導体５の外周に設けられる外部絶縁体６と、を備える。

基板１０Ｂは、中心導体３を接続する中心導体接続電極１４（芯線接続電極）と、外部導体５を接続する外部導体接続電極１５（シールド線接続電極）とを備える。外部導体接続電極１５上には、半球状の第一突起部１６が形成される。第一突起部１６は、外部導体接続電極１５上に、外部導体接続電極１５の長手方向に沿って、基板１０Ｂに接続する外部導体５の本数に１を加算した数だけ等間隔かつ一列に形成される。以下、３本の外部導体５を外部導体接続電極１５に接続する場合を例として説明する。この場合は、接続する外部導体５の数３に１を加算した個数、すなわち４個の第一突起部１６が、外部導体接続電極１５上に等間隔かつ一列に配置される。外部導体接続電極１５上に等間隔に一列に配置された第一突起部１６および外部導体接続電極１５により、接続する外部導体５の本数と同数（３個）の第一溝部１７が形成される。３本の外部導体５は、互いに異なる第一溝部１７にそれぞれ配置される。第一突起部１６は、金バンプまたは高融点半田バンプ、あるいは半田バンプを外部導体接続電極１５上に等間隔かつ一列に配置することにより形成する。

２つの第一突起部１６で形成される第一溝部１７の幅Ｐ_１は、外部導体５の位置ずれ防止の観点から、外部導体５の直径２ｒ_１と略同一とすることが好ましい。しかしながら、第一溝部１７の幅Ｐ_１が外部導体５の直径２ｒ_１より大きい場合であっても、第一突起部１６の高さＲ_１を外部導体５の直径２ｒ_１より高くすることにより、接合時の外部導体５のつぶれを防止することができる。なお、本明細書において、第一溝部１７の幅Ｐ_１は、第一溝部１７を構成する第一突起部１６間の距離が最も小さくなる値とする。

中心導体接続電極１４は、接続する中心導体３の数だけ基板１０Ｂ上に個別に形成される。中心導体接続電極１４は、外部導体接続電極１５上の第一突起部１６により形成される第一溝部１７に外部導体５を載置した際、中心導体が延出する方向に形成される。

実施の形態２において、第一突起部１６の高さＲ_１は、外部導体５の直径２ｒ_１より高ければよい。これにより、半田等の接合部材を熱圧着装置のようなヒートツールにより加熱溶融して接合する際、第一突起部１６の高さで加熱を開始することができるため、外部導体５に荷重がかかることがなく、外部導体５のつぶれを防止し、内部絶縁体４のやぶれによる外部導体５と中心導体３とのショートを防止することが可能となる。また、内部絶縁体４にも荷重がかかることがないため、内部絶縁体４のつぶれによるインピーダンスの変化も抑制することができる。そのため、多数の極細ケーブルを、狭い面積に安定して接続することが可能となり、内視鏡や超音波画像システム（超音波内視鏡）の構造に好適である。

（実施の形態３）
図１４は、実施の形態３のケーブル接続構造１００Ｃの模式図である。図１５は、図１４のケーブル接続構造１００ＣのＤ−Ｄ線の断面図である。図１６は、図１４のケーブル接続構造１００ＣのＥ−Ｅ線の拡大断面図である。図１７は、図１４のケーブル接続構造１００ＣのＦ−Ｆ線の断面図である。実施の形態３にかかるケーブル接続構造１００Ｃは、図１１に示すように、同軸ケーブル１Ｂと、同軸ケーブル１Ｂを接続する基板１０Ｃと、を備える。

基板１０Ｃは、中心導体３を接続する中心導体接続電極１４Ｃと、外部導体５を接続する外部導体接続電極１５とを備える。外部導体接続電極１５上には、実施の形態２と同様に、半球状の第一突起部１６が形成され、外部導体接続電極１５上で等間隔に一列に配置された第一突起部１６により、接続する外部導体５の本数と同数の第一溝部１７が形成されている。中心導体接続電極１４Ｃ上には、半球状の第二突起部１８が２つ形成される。

第二突起部１８は、外部導体５を外部導体接続電極１５に接続する間隔にあわせて、中心導体接続電極１４Ｃ上に並べて形成される。２つの第二突起部１８および中心導体接続電極１４Ｃにより第二溝部１９が構成される。第二突起部１８は、第一突起部１６と同様に、金バンプまたは高融点半田バンプ、あるいは半田バンプを、中心導体接続電極１４Ｃ上に並べて配置することにより形成する。外部導体５を第一溝部１７に、中心導体３を第二溝部１９にそれぞれ配置し、供給された半田または半田バンプ等の接合部材をヒートツールにより溶融して、外部導体５と外部導体接続電極１５、および中心導体３と中心導体接続電極１４Ｃとをそれぞれ接続する。

２つの第二突起部１８で形成される第二溝部１９の幅Ｐ_２は、中心導体３の位置ずれ防止の観点から、中心導体３の直径２ｒ_２と略同一とすることが好ましい。しかしながら、第二溝部１９の幅Ｐ_２が中心導体３の直径２ｒ_２より大きい場合であっても、第二突起部１８の高さＲ_２を中心導体３の直径２ｒ_２より高くすることにより、接合時の中心導体３のつぶれを防止することができる。なお、本明細書において、第二溝部１９の幅Ｐ_２は、第二溝部１９を構成する第二突起部１８間の距離が最も小さくなる値を意味する。

実施の形態３において、第一突起部１６の高さＲ_１を外部導体５の直径２ｒ_１より高く、かつ第二突起部１８の高さＲ_２を中心導体３の直径２ｒ_２より高くする。これにより、半田等の接合部材を熱圧着装置のようなヒートツールにより加熱溶融して接合する際、外部導体５の接続部では第一突起部１６の高さで、中心導体３の接続部では第二突起部１８の高さで加熱を開始することができる。これにより、接合時に、外部導体５の接続部に荷重がかかることがないため、外部導体５のつぶれを防止するとともに、内部絶縁体４のやぶれによる外部導体５と中心導体３とのショートを防止することが可能となる。また、内部絶縁体４にも荷重がかかることがないため、内部絶縁体４のつぶれによるインピーダンスの変化も抑制することができる。同様に、中心導体３の接続部では中心導体３に荷重にかかることがないため、中心導体３のつぶれを防止することができる。そのため、多数の極細ケーブルを、狭い面積に安定して接続することが可能となり、内視鏡や超音波画像システム（超音波内視鏡）の構造に好適である。

さらに、本実施の形態３の変形例として、第二突起部をずらして２つ配置したケーブル接続構造が例示される。図１８は、実施の形態３の変形例にかかるケーブル接続構造１００Ｄの模式図である。

図１８に示すように、実施の形態３の変形例にかかるケーブル接続構造１００Ｄにおいて、中心導体接続電極１４Ｄ上には、半球状の第二突起部１８Ｄが中心導体３が延びる方向に沿って２つ形成される。２つの第二突起部１８Ｄは、外部導体５を外部導体接続電極１５に接続する間隔にあわせて並べられ、外部導体接続電極１５に載置された外部導体５の長手方向に沿って位置がずれている。この２つの第二突起部１８Ｄにより構成される第二溝部１９Ｄに中心導体３を配置して中心導体接続電極１４Ｄと接続する。

本変形例においても、第二突起部１８Ｄの高さを中心導体３の直径より高くすることにより、半田等の接合部材を熱圧着装置のようなヒートツールにより加熱溶融して接合する際、中心導体３の接続時に第二突起部１８Ｄの高さで加熱を開始することができるため、中心導体３に荷重にかかることがなく、中心導体３のつぶれを防止することができる。そのため、多数の極細ケーブルを、狭い面積に安定して接続することが可能となり、内視鏡や超音波画像システム（超音波内視鏡）の構造に好適である。

なお、本変形例では、第二突起部１８Ｄをずらして２つ配置して第二溝部１９Ｄを構成しているが、第二突起部１８Ｄを３つ以上、たとえば３つの第二突起部１８Ｄをジグザグ状に配置しても同様の効果を得ることができる。

（実施の形態４）
図１９は、実施の形態４のケーブル接続構造１００Ｅの模式図である。図２０は、図１９のケーブル接続構造１００ＥのＧ−Ｇ線の断面図である。図２１は、図１９のケーブル接続構造１００ＥのＨ−Ｈ線の拡大断面図である。図２２は、図１９のケーブル接続構造１００ＥのＩ−Ｉ線の断面図である。実施の形態４にかかるケーブル接続構造１００Ｅは、図１９に示すように、同軸ケーブル１Ｂと、同軸ケーブル１Ｂを接続する基板１０Ｅと、を備える。

基板１０Ｅは、中心導体３を接続する中心導体接続電極１４Ｅと、外部導体５を接続する外部導体接続電極１５とを備える。中心導体接続電極１４Ｅと外部導体接続電極１５の上面の高さは、同じになるよう形成されている。外部導体接続電極１５上には、実施の形態２と同様に、半球状の第一突起部１６が形成され、外部導体接続電極１５上で等間隔に一列に配置された第一突起部１６により、接続する外部導体５の本数と同数の第一溝部１７が形成されている。中心導体接続電極１４Ｅ上には、半球状の第二突起部１８Ｅが２つ並べて形成される。

第二突起部１８Ｅは、外部導体５を外部導体接続電極１５に接続する間隔にあわせて形成され、中心導体電極１４Ｅ上に並べて２つ形成された第二突起部１８Ｅにより、第二溝部１９Ｆが構成される。

実施の形態４のケーブル接続構造１００Ｅにおいて、第二溝部１９Ｅの幅Ｐ_２は中心導体３の直径２ｒ_２より小さく、また、第二突起部１８Ｅの高さＲ_２は、外部導体５の半径ｒ_１に中心導体３の半径ｒ_２を加算した値（ｈ：中心導体接続電極１４Ｅから中心導体３の上面までの高さ）より大きくする。第二溝部１９Ｅの幅Ｐ_２と第二突起部１８Ｅの高さＲ_２とをこのように選択することにより、中心導体３を中心導体接続電極１４Ｅから浮かした状態で接合することが可能となる。これにより、接合時の中心導体３のつぶれを防止することができるとともに、中心導体３を曲げることなく接続することができるため、応力の集中を抑制して中心導体３の断線不良を防止することができる。同様に、第一突起部１６の高さＲ_１を外部導体５の直径２ｒ_１より高くすることにより、半田等の接合部材を熱圧着装置のようなヒートツールにより加熱溶融して接合する際、外部導体５の接続部では第一突起部１６の高さで加熱を開始することができるため、外部導体５の接続部で外部導体５に荷重がかかることがなく、外部導体５のつぶれを防止し、内部絶縁体４のやぶれによる外部導体５と中心導体３とのショートを防止することが可能となる。また、内部絶縁体４にも荷重がかかることがないため、内部絶縁体４のつぶれによるインピーダンスの変化も抑制することができる。そのため、多数の極細ケーブルを、狭い面積に安定して接続することが可能となり、内視鏡や超音波画像システム（超音波内視鏡）の構造に好適である。

なお、実施の形態４では、中心導体接続電極１４Ｅの上面と外部導体接続電極１５の上面の高さが同じである場合について説明したが、中心導体接続電極１４Ｅの上面を外部導体接続電極１５の上面より高く形成してもよい。中心導体接続電極１４Ｅの上面を外部導体接続電極１５の上面より高く形成し、かつ、第二突起部１８の高さＲ_２を中心導体３の直径２ｒ_２より高くすることにより、接合時の中心導体３のつぶれを防止できるとともに、中心導体３を中心導体接続電極１４Ｅから浮かした状態で接合することが可能となる。

さらに、本実施の形態４の変形例として、バンプを２つ重ねて形成した第二突起部を有するケーブル接続構造１００Ｆが例示される。図２３は、実施の形態４の変形例にかかるケーブル接続構造１００Ｆの模式図である。図２４は、図２３のケーブル接続構造１００ＦのＫ−Ｋ線の拡大断面図である。

図２３に示すように、変形例にかかるケーブル接続構造１００Ｆは、同軸ケーブル１Ｂと、同軸ケーブル１Ｂを接続する基板１０Ｆと、を備える。基板１０Ｆは、中心導体３を接続する中心導体接続電極１４Ｆと、外部導体５を接続する外部導体接続電極１５とを備える。外部導体接続電極１５上には、実施の形態２と同様に、半球状の第一突起部１６が形成され、外部導体接続電極１５上に等間隔に一列に配置された第一突起部１６により、接続する外部導体５の本数と同数の第一溝部１７が形成されている。中心導体接続電極１４Ｆ上には、半球状のバンプを２つ重ねて形成した第二突起部１８Ｆが２つ並べて形成される。

変形例のケーブル接続構造１００Ｆにおいても実施の形態４と同様に、第二溝部１９Ｆの幅Ｐ_２は中心導体３の直径２ｒ_２より小さく、かつ、第二突起部１８Ｆの高さＲ_２は、外部導体５の半径ｒ_１に中心導体３の半径ｒ_２を加算した数値（ｈ）より大きくする。これにより、中心導体３を中心導体接続電極１４Ｆから浮かした状態で接合することが可能となり、接合時の中心導体３のつぶれを防止することができるとともに、中心導体３を曲げることなく接続することができるため、応力の集中を抑制して中心導体３の断線のような不良を防止することができる。そのため、多数の極細ケーブルを、狭い面積に安定して接続することが可能となり、内視鏡や超音波画像システム（超音波内視鏡）の構造に好適である。

以上のように、本発明のケーブル接続構造およびケーブル接続方法は、接合時にケーブルの導体部のつぶれおよび位置ずれを防止することにより、多数のケーブルを接続不良を起こすことなく基板に接続するのに適している。これにより、本発明は、例えば内視鏡や超音波画像システム（超音波内視鏡）のように、多数の極細ケーブルを、狭い面積に配置された微小電極に安定して接続する必要がある場合に好適である。

１Ａ ケーブル
１Ｂ 同軸ケーブル
１ 導体部
２ 外皮
３ 中心導体（芯線）
４ 内部絶縁体
５ 外部導体（シールド線）
６ 外部絶縁体
１０、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｇ、１０Ｆ 基板
１１ 接続電極
１２ 突起部
１３ 溝部
１４ 中心導体接続電極（芯線接続電極）
１５ 外部導体接続電極（シールド線接続電極）
１６ 第一突起部
１７ 第一溝部
１８ 第二突起部
１９ 第二溝部
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ ケーブル接続構造

Claims (20)

1. ケーブルと、該ケーブル接続用の接続電極を有する基板とを接続するケーブル接続構造であって、
   前記基板は、
   前記接続電極上に、前記ケーブルの導体部を配置する溝部を構成する２以上のバンプによって構成された突起部を備え、
   前記溝部の底面である前記接続電極上面からの前記突起部の高さは、前記ケーブルの導体部の直径より高いことを特徴とするケーブル接続構造。
2. 前記突起部は、金バンプまたは高融点半田バンプであることを特徴とする請求項１に記載のケーブル接続構造。
3. 前記突起部は、半田バンプであることを特徴とする請求項１に記載のケーブル接続構造。
4. 前記突起部は前記導体部と接するとともに、前記溝部の底面である前記接続電極上面からの前記突起部の高さは、前記接続電極表面から前記導体部の上面までの高さより高いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のケーブル接続構造。
5. 前記ケーブルは、前記導体部として芯線およびシールド線を有する同軸ケーブルであり、
   前記基板は、前記芯線を接続する芯線接続電極と、前記シールド線を接続するシールド線接続電極とを有し、
   前記シールド線接続電極は、前記シールド線配置用の第一溝部を形成する２以上の第一突起部を備え、
   前記第一突起部の高さは、前記シールド線の直径より高いことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のケーブル接続構造。
6. 前記シールド線接続電極上に、３以上の前記第一突起部が等間隔で一列に配置され、隣り合う前記第一突起部の間に前記シールド線を配置したことを特徴とする請求項５に記載のケーブル接続構造。
7. 前記芯線接続電極は、前記芯線配置用の第二溝部を構成する２以上の第二突起部を備え、
   前記第二突起部の高さは、前記芯線接続電極から前記芯線の上面までの高さより高いことを特徴とする請求項５または６に記載のケーブル接続構造。
8. 前記シールド線接続電極の上面と前記芯線接続電極の上面の高さが同じである場合であって、
   前記第二突起部の高さは、前記シールド線の半径と前記芯線の半径の和より大きく、かつ前記第二溝部の幅は、前記芯線の直径より小さいことを特徴とする請求項７に記載のケーブル接続構造。
9. 前記第二突起部は、バンプを２以上重ねて形成したことを特徴とする請求項８に記載のケーブル接続構造。
10. ケーブルと、該ケーブル接続用の接続電極を有する基板とを、導電性の接合部材により接続したケーブル接続構造であって、
    前記基板は、
    前記接続電極上に、前記ケーブルの導体部を配置する溝部を構成する２以上の突起部を備え、
    前記溝部の底面である前記接続電極上面からの前記突起部の高さは、前記ケーブルの導体部の直径より高いことを特徴とするケーブル接続構造。
11. 前記突起部は前記導体部に接するとともに、前記溝部の底面である前記接続電極上面からの前記突起部の高さは、前記接続電極から前記導体部の上面までの高さより高いことを特徴とする請求項１０に記載のケーブル接続構造。
12. 前記突起部は、金バンプまたは高融点半田バンプであることを特徴とする請求項１０または１１に記載のケーブル接続構造。
13. ケーブルと、該ケーブルが接続される接続電極を有する基板とを、導電性の接合部材により接続するケーブル接続方法であって、
    前記接続電極上に、２以上の突起部により構成された溝部に前記ケーブルの導体部を配置する配置ステップと、
    前記接合部材を、前記突起部と前記導体部との接続部に供給する供給ステップと、
    前記接合部材を加熱溶融して、前記ケーブルと前記接続電極を接続する接続ステップと、
    を含み、
    前記溝部の底面である前記接続電極上面からの前記突起部の高さを前記導体部の直径より高くすることを特徴とするケーブル接続方法。
14. 前記突起部は、金バンプまたは高融点半田バンプであることを特徴とする請求項１３に記載のケーブル接続方法。
15. ケーブルと、該ケーブルが接続される接続電極を有する基板とを、導電性の接合部材により接続するケーブル接続方法であって、
    前記接続電極上に、２以上の突起部により構成された溝部に前記ケーブルの導体部を配置する配置ステップと、
    前記接合部材である前記突起部を加熱溶融して、前記ケーブルと前記接続電極を接続する接続ステップと、
    を含み、
    前記溝部の底面である前記接続電極上面からの前記突起部の高さを前記導体部の直径より高くすることを特徴とするケーブル接続方法。
16. 前記突起部は、半田バンプであることを特徴とする請求項１５に記載のケーブル接続方法。
17. 前記突起部は前記導体部に接するとともに、前記溝部の底面である前記接続電極上面からの前記突起部の高さは前記接続電極から前記導体部の上面までの高さより高くすることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか一つに記載のケーブル接続方法。
18. 前記ケーブルは、芯線およびシールド線を有する同軸ケーブルであり、
    前記基板は、前記芯線を接続する芯線接続電極と、前記シールド線を接続するシールド線接続電極とを有し、
    前記配置ステップは、前記シールド線接続電極上に、２以上の第一突起部により形成された溝部に前記シールド線を配置し、
    前記第一突起部の高さを、前記シールド線の直径より高くすることを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか一つに記載のケーブル接続方法。
19. 前記シールド線接続電極に複数のシールド線を接続する場合、
    接続する前記シールド線の本数に１を加算した数の前記第一突起部を、等間隔で一列に配置して接続する前記シールド線の本数と同数の前記溝部を形成し、前記シールド線を前記溝部にそれぞれ配置することを特徴とする請求項１８に記載のケーブル接続方法。
20. 前記配置ステップは、
    前記シールド線接続電極上に、２以上の第一突起部により構成された第一溝部に前記シールド線を配置する第一配置ステップと、
    前記芯線接続電極上に、２以上の第二突起部により構成された第二溝部に前記芯線を配置する第二配置ステップと、
    を含み、
    前記第二突起部の高さを、前記芯線接続電極から前記芯線の上面までの高さより高くすることを特徴とする請求項１８または１９に記載のケーブル接続方法。

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