JP6937209B2 - フラットケーブル - Google Patents
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Description
中心導体1は、図1〜図3に示すように、電線10の長手方向Yに延びる1本の素線で構成されるもの、又は複数本の素線を撚り合わせて構成されるものである。素線は、良導電性金属であればその種類は特に限定されないが、銅線、銅合金線、アルミニウム線、アルミニウム合金線、銅アルミニウム複合線等の良導電性の金属導体、又はそれらの表面にめっき層が施されたものを好ましく挙げることができる。高周波用の観点からは、銅線、銅合金線が特に好ましい。めっき層としては、はんだめっき層、錫めっき層、金めっき層、銀めっき層、ニッケルめっき層等が好ましい。素線の断面形状も特に限定されないが、断面形状が円形又は略円形であってもよいし、角形形状であってもよい。
誘電体層2は、図1、図2及び図4に示すように、中心導体1の外周に設けられている低誘電率の絶縁層である。誘電体層2の構成は特に限定されないが、図2に示すように、長手方向Yに連続する空隙部2Aを有していることが好ましい。この空隙部2Aは、誘電体層2の中に連続して設けられているが、その形態は、丸形でも矩形でもよく特に限定されない。特に、内環状部2B、外環状部2C及びこれらを連結する連結部2Dで構成された中空構造体2(誘電体層と同じ符号2を用いることがある。)は、空隙部2Aが内環状部2B、外環状部2C及び連結部2Dで囲まれた断面形態になっており、側圧強度に優れるので好ましい。側圧強度に優れる中空構造体2は、電線10及びフラットケーブル20の製造時やフラットケーブル20の配線作業時等に潰れにくく、高周波特性を安定なものとすることができる。なお、中空構造体2は、押出ダイを走行する中心導体1の外周に、例えばPFA樹脂を押出しして成形することができる。なお、PFAは、テトラフルオロエチレンとペルフルオロエーテルの共重合体である。内環状部2B、外環状部2C及び連結部2Dのそれぞれの厚さは特に限定されないが、例えば0.01〜0.05mm程度の範囲内であり、形成された中空構造体2(誘電体層2)の外径は例えば0.4〜1.0mm程度の範囲内である。
フラットケーブル20は、図1〜図4に示すように、上記のように、一定の間隔Pで並列に配された複数本の電線10と、その電線10を両面から一体化する固定テープ11とを有するように構成されている。一定の間隔Pとは、0.4〜1.0mmの範囲内での等ピッチ間隔になっていることであり、等ピッチ間隔とすることにより、コネクタへの接続の点で効果がある。さらに、本発明では、誘電体層2の外周に設けられる外部導体103と絶縁層104とが存在しない(図5を参照)。そのため、中心導体1を太くしても、それらが存在しない個々の電線10の外径が太くなるのを制限することができる。その結果、所望のコネクタのピッチを超えてしまうことがなく、安定で優れた高周波特性を示すフラットケーブル20を既存のコネクタを変更することなく利用することができる。なお、電線10については既に説明したとおりである。
固定テープ11は、図1、図3及び図4に示すように、複数本の電線10の端末部21(コネクタ等他部品との接続処理部)を除いた全面を両面から一体化するものである。本発明では、電線10の電位を電位差なく揃えて電気的特性を維持するので、図1及び図4に示すように、片面ではなく、両面に固定テープ11を設けることが望ましい。両面に固定テープ11を設ける形態としては、2枚の固定テープ11で挟んで貼り合わせて一体化したり、1枚の固定テープ11で両面を包むように覆って貼り合わせて一体化したりすることが好ましい。
図4(B)に例示したフラットケーブル20を作製した。中心導体1として、直径0.08mmの銀めっき軟銅線を7本撚りしたAWG32(外径約0.24mm)を用いた。誘電体層2は、中空構造体用ダイスニップルにて350℃でPFA樹脂(デュポン社製)を押出しして、空隙部2Aが内環状部2B、外環状部2C及び連結部2Dで囲まれた断面形態の中空構造体を形成した。この中空構造体において、内環状部2Bの厚さは0.05mm、外環状部2Cの厚さは0.05mm、連結部2Dの厚さは0.05mmであり、中空構造体(誘電体層2)の外径は0.60mmであり、空隙部2Aの空隙率は誘電体層全体(中空構造体全体)の面積に対して30%であった。なお、空隙部2Aの形状は、図4(B)に示すように、ほぼ台形形状であった。誘電率εは約1.6であった。
第1固定テープ11aを用いた他は、実施例1と同様にして図4(A)に例示したフラットケーブルを作製した。第1固定テープ11aは、ヒエン電工株式会社製の基材11A(PETフィルム、厚さ約0.012mm)及び導電性接着剤層11B(ポリエステル熱可塑性樹脂と導電材を含む。厚さ約0.013mm)からなるものを、幅25mmに切断して使用した。誘電率εは約1.6であった。
固定テープとして、厚さ0.035mmのポリエステル熱可塑性樹脂(接着剤層11D)が設けられたポリエチレンテレフタレートフィルム(全体厚さ:0.060mm)を幅25mmに切断したものを用いた。それ以外は実施例1と同様にしてフラットケーブルを作製した。誘電率εは約1.6であった。
外部導体103及び絶縁層104を有する同軸ケーブル100を用いた他は、実施例1と同様にしてフラットケーブルを作製した。なお、外部導体103は、直径0.05mmの銀めっき軟銅線38本を用い、横巻きシールド機を用いて12mmピッチで誘電体層2の外周に巻き付けて細線横巻とした。さらに、厚さ0.008mmの銅層が形成された厚さ0.004mmのポリエチレンテレフタレートフィルム(金属層付き絶縁テープ)を幅2.5mmに切断し、テープ巻き機を用いて銅層を細線横巻側にして1/3.5ラップで巻き付けた。絶縁層104は、厚さ0.001mmのポリエステル熱可塑性樹脂(接着剤層)が片面に設けられた厚さ0.004mmのポリエステルテープを幅3.0mmに切断し、テープ巻き機を用いて接着剤層を外部導体側にして1/3ラップで巻き付けたものである。誘電率εは約1.6であった。
誘電体層2を微小な空気層を有する発泡層とした他は、実施例1と同様にしてフラットケーブルを作製した。なお、発泡層は、発泡剤入りポリエチレンコンパウンドを押出成形にて形成し、発泡層の空隙率は約30%であり、誘電率εは約1.8であった。
(電気的特性)
加工作業時には、複数本の電線10を固定テープ11でヒートシールする際の加熱(約170℃)と圧力(約0.2MPa)が加わるが、こうした加工作業が複数本の電線10の断面形態を変形させて伝搬遅延時間を変動させるか否かを調べた。
2 誘電体層(中空構造体)
2A 空隙部
2B 内環状部
2C 外環状部
2D 連結部
10 電線
11 固定テープ
11a 第1固定テープ
11b 第2固定テープ
11c 第3固定テープ
11A 基材
11B 導電性接着剤層
11C 導電層
11D 接着剤層
20 フラットケーブル
21 端末部
22 中間部(端末部以外の部分)
100 電線
103 外部導体
104 絶縁層
P ピッチ(間隔)
Y 長手方向
Claims (2)
- 中心導体と該中心導体の外周に設けられた誘電体層とを有し、該誘電体層の外周に外部導体及び絶縁層が存在しない複数本の電線が一定の間隔で並列に配され、前記複数本の電線を両面から固定テープで一体化してなるフラットケーブルであって、
前記誘電体層が、内環状部、外環状部及びこれらを連結する連結部で構成された中空構造体であり、長手方向に連続する空隙部を有し、該中空構造体がフッ素系樹脂で構成されており、
前記固定テープが、基材上に、導電性接着剤層が設けられ、又は、導電層及び接着剤層が積層して設けられたテープ(発泡体を含まない。)である、ことを特徴とするフラットケーブル。 - 前記複数本の電線の両面が、2枚の前記固定テープで挟まれている、又は、1枚の前記固定テープで覆われている、請求項1に記載のフラットケーブル。
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