JPWO2010140520A1 - シールド層付フレキシブルフラットケーブル - Google Patents
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Abstract
Description
従来のフラットケーブルは、2枚の絶縁フィルム間に複数本の導体を該導体の両端部を露出させて平行に配列させた構造をしている。このフラットケーブルと挿入型コネクターとを組み合わせた配線方式または基板端子のパッドに直接に半田接続する配線方式が普及している。
図6を用いて、従来のフラットケーブルの一例について説明する。
片面に熱融着性接着層(図示せず)を有する2枚の絶縁フィルム(f,f)を、接着層面を互いに内側にして、この間に複数本の平角導体(1)を所定間隔(ピッチ)(p)に並列配列し、両端部の導体(1)を所定長露出させて接続端末部(端末導体露出部)(t)として設け、全体を加熱融着させ、好ましくは該接続端末部(t)に補強テープ(h)を貼り付け、フラットケーブル(50)としている。この従来のフラットケーブルについては下記特許文献1に記載されている。
しかし、従来のフラットケーブルは、絶縁フィルムとして充実体を用いていたので、フラットケーブルの特性インピーダンスを100Ωに設定することが困難であり、電気特性の点で劣るという問題があった。
本発明は、上記従来技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、優れた電気特性と難燃性とを兼ね備えたシールド層付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。
上記第1の観点のシールド層付フレキシブルフラットケーブルでは、片面に接着層付きの発泡絶縁体(充実体でない)を用いている。その発泡絶縁体および接着層により優れた電気特性(例えば差動特性インピーダンス,伝播遅延時間,挿入損失)が得られる。また、片面に接着層付きの難燃性樹脂フィルムおよびシールド絶縁フィルムの絶縁フィルム面にコーティングされた難燃層により難燃性が得られる。かくして、優れた電気特性と難燃性とを兼ね備えたシールド層付フレキシブルフラットケーブルとなる。
上記第2の観点のシールド層付フレキシブルフラットケーブルでは、2枚の片面に接着層付きの発泡絶縁フィルム(充実体でない)および接着層により優れた電気特性が得られる。また、それぞれのシールド絶縁フィルムの絶縁フィルム面にコーティングされた難燃層により難燃性が得られる。かくして、上記第1の観点のフラットケーブルと同様の優れた電気特性と難燃性とを兼ね備えたシールド層付フレキシブルフラットケーブルとなる。
上記第3の観点のシールド層付フレキシブルフラットケーブルでは、片面に接着層付きの発泡絶縁フィルム(充実体でない)および接着層により優れた電気特性が得られる。また、片面に接着層付きの難燃性樹脂フィルムと、シールド絶縁フィルムの金属箔表面の所定位置に接着された難燃性樹脂フィルムまたは難燃層コーティング絶縁フィルムと、により難燃性が得られる。かくして、上記第1,第2の観点のフラットケーブルと同様の優れた電気特性と難燃性とを兼ね備えたシールド層付フレキシブルフラットケーブルとなる。
なお、前記所定位置とは、例えばシールド絶縁フィルムの金属箔表面において、端末のグランド板(金属箔露出部)として用いる部分を残した位置である。
上記第4の観点のシールド層付フレキシブルフラットケーブルでは、片面に接着層付きの発泡絶縁フィルム(充実体でない)および接着層により優れた電気特性が得られる。また、それぞれのシールド絶縁フィルムの金属箔表面の所定位置に接着された難燃性樹脂フィルムまたは難燃層コーティング絶縁フィルムにより難燃性が得られる。かくして、上記第1,第2,第3の観点のフラットケーブルと同様、優れた電気特性と難燃性とを兼ね備えたシールド層付フレキシブルフラットケーブルとなる。
なお、前記所定位置とは、例えば上面側(端末導体露出面側)の金属箔表面は全面にグランド板(金属箔露出部)として用いる部分を残し、また、下面側の金属箔表面は端末のグランド板(金属箔露出部)として用いる部分を残した位置である。
上記第5の観点のシールド層付フレキシブルフラットケーブルでは、片面に接着層付きの発泡絶縁フィルム(充実体でない)および接着層により優れた電気特性が得られる。また、片面に接着層付きの難燃性樹脂フィルムとシールド難燃フィルムの難燃性樹脂フィルムとにより難燃性が得られる。かくして、上記第1,第2,第3,第4の観点のフラットケーブルと同様の優れた電気特性と難燃性とを兼ね備えたシールド層付フレキシブルフラットケーブルとなる。また、難燃性樹脂フィルムと金属箔とを予め一体化することで、難燃層コーティングの工数を削減できる。
なお、難燃性樹脂フィルムには、不燃性樹脂フィルムも含まれるものとする。
上記第6の観点のシールド層付フレキシブルフラットケーブルでは、片面に接着層付きの発泡絶縁フィルム(充実体でない)および接着層により優れた電気特性が得られる。また、それぞれのシールド難燃フィルムにより難燃性が得られる。かくして、上記第1,第2,第3,第4,第5の観点のフラットケーブルと同様の優れた電気特性と難燃性とを兼ね備えたシールド層付フレキシブルフラットケーブルとなる。
上記第7の観点のシールド層付フレキシブルフラットケーブルでは、前記シールド絶縁フィルムの構成を上記構成とすることが発泡絶縁フィルムの外表面との接着を強固にする点でより好ましい。
なお、前記金属箔の厚さを上記数値範囲に限定した理由は、厚さ0.005mm未満の金属箔は、製造が難しく、材料調達面や価格面で優位性に欠け、また厚さ0.03mmを越える金属箔を使用した場合は、ケーブルの柔軟性が極端に失われるため、この数値範囲内に限定することが好ましいからである。
上記第8の観点のシールド層付フレキシブルフラットケーブルでは、前記シールド絶縁フィルムの構成を上記構成とすることが発泡絶縁フィルムの外表面との接着を強固にする点でより好ましい。
なお、前記金属箔の厚さを上記数値範囲に限定した理由は、上記第7の観点の限定理由と同様である。
上記第9の観点のシールド層付フレキシブルフラットケーブルでは、前記シールド絶縁フィルムの構成を上記構成とすることが難燃性を向上させる点でより好ましい。
なお、前記金属箔の厚さを上記数値範囲に限定した理由は、上記第7の観点の限定理由と同様である。
上記第10の観点のシールド層付フレキシブルフラットケーブルでは、片面に接着層付きの発泡絶縁フィルム(充実体でない)および接着層のそれぞれの厚さ,比誘電率,誘電正接を上記数値範囲に限定することにより、より優れた電気特性が得られる。
なお、上記数値範囲は、多くの試作(図表7,実施例1〜6,その他の実施例および比較例参照)をすることにより得られたものである。
機器の安全性確保の観点から、フラットケーブルに対する難燃処理が必修になっている。従来の難燃性を付与したフラットケーブルでは、例えばフラットケーブルを構成する絶縁フィルムの熱融着性接着層に塩素系化合物あるいは臭素系化合物等(以下、ハロゲン化合物等と略記する)の難燃剤を添加することにより難燃性を持たせていた。なお、電線やケーブルの難燃性に関する規格としては、例えばUL94 VW−1耐燃性試験基準(以下、VW−1試験と略記する)がある。
しかし、近年要求されているノンハロゲン化の点で問題があった。
これに対して、上記第11の観点のシールド層付フレキシブルフラットケーブルでは、難燃層を上記構成とすることが、ノンハロゲン化を達成し且つ難燃性および機械特性を良好に保つ上で好ましい。
前記ポリエステル系ベース樹脂のガラス転移点(Tg)を30℃以下で破断伸度を200%以上と限定した理由は、この範囲外では、実使用温度環境下において難燃層の耐久性が低下(絶縁フィルム面との密着力が低下)するためである。
また、有機リン系難燃剤の含有量を200〜500重量部と限定した理由は、下記の通りである。
(1)難燃層コーティング無しの場合:VW−1試験不合格
(2)難燃剤100重量部の場合:難燃性が十分でなく、VW−1試験不合格
(3)難燃剤200〜500重量部の場合:難燃性が十分でVW−1試験合格、且つ可とう性および密着性が良好で難燃層の剥離なし
(4)難燃剤600重量部の場合:可とう性および密着性が悪く、剥離が発生しNG
なお、予め絶縁フィルム面にプライマー処理を施したのち難燃層をコーティングすることで、接着力を更に向上させることが出来る。
(a)前記シールド絶縁フィルムの絶縁フィルム表面にあらかじめコーティングされるか、
(b)前記フラットケーブル本体に前記シールド絶縁フィルムを接着したのち該シールド絶縁フィルムの絶縁フィルム表面にコーティングされるか、
(c)前記フラットケーブル本体に前記シールド絶縁フィルムを接着したのち該シールド絶縁フィルムの金属箔表面の所定位置に絶縁フィルムを接着したのち該絶縁フィルム表面にコーティングされるか、
のいずれかであることを特徴とする第1から第4,第7,第8,第10または第11の観点のいずれかに記載のシールド層付フレキシブルフラットケーブルを提供する。
上記第12観点のシールド層付フレキシブルフラットケーブルでは、上記の方法により前記難燃層をシールド絶縁フィルムの絶縁フィルム表面または絶縁フィルムに好適にコーティングすることが出来る。
上記第13観点のシールド層付フレキシブルフラットケーブルでは、数セット同時に製造した後、スリットして、指定の導体芯数の個々のフラットケーブルに分離することで、飛躍的に量産性を向上させることが出来る。また、本観点のシールド層付フレキシブルフラットケーブルは、片面に接着層付きの難燃性樹脂フィルムおよび絶縁フィルム面に難燃層をコーティングしたシールド絶縁フィルムを使用するものであるから、難燃性の点でも従来の全面をシールド層で包み込んだ構造のものと比較して遜色がない。
上記第14観点のシールド層付フレキシブルフラットケーブルでは、一方の発泡絶縁フィルム自体を補強板として用いることが出来るので、従来必要であった補強板が不要となりコストダウンとなる。
また、(1)難燃性樹脂フィルムおよびシールド絶縁フィルムの絶縁フィルム面にコーティングされた難燃層、または(2)それぞれのシールド絶縁フィルムの絶縁フィルム面にコーティングされた難燃層、または(3)シールド絶縁フィルムの金属箔表面の所定位置に接着された難燃性樹脂フィルムまたは難燃層コーティング絶縁フィルム、または(4)それぞれのシールド絶縁フィルムの金属箔表面の所定位置に接着された難燃性樹脂フィルムまたは難燃層コーティング絶縁フィルム、または(5)難燃性樹脂フィルムおよびシールド難燃フィルムの難燃性樹脂フィルム、さらには(6)それぞれのシールド難燃フィルムの難燃性樹脂フィルムにより、高い難燃性が得られるので、優れた電気特性と難燃性とを兼ね備えたシールド層付フレキシブルフラットケーブルとなった。
その結果、高い難燃性を確保しつつ、導体群を囲む電気特性に優れた発泡絶縁フィルムおよび接着層により400Mbpsを超える高速デジタル信号を500mm以上の長距離伝送が可能となった。
また、本発明のシールド層付フレキシブルフラットケーブルでは、絶縁フィルムの接着層に難燃性を求めていない。従って、接着層の難燃化処理のために、接着層に難燃剤フィラーを添加することが不要となる。これにより、本発明のシールド層付フレキシブルフラットケーブルを構成する難燃性樹脂フィルムおよび発泡絶縁フィルムの接着層は、求める性能(電気特性や接着力など)を得るための最適なものを自由に選択することが出来るようになった。
また、接着層にハロゲン化合物等の難燃剤を使用する必要がなくなったために、容易にノンハロゲン化することができる。
、また、UL94 VW−1耐燃性試験基準に適合する難燃性フラットケーブルを得ることが出来るようになった。
従って、本発明は、産業上に寄与する効果が極めて大である。
図1を用いて、本発明のシールド層付フレキシブルフラットケーブルの実施例1について説明する。図1の(a)は斜視図であり、図1の(b)は図1の(a)のb−b断面図である。
片面に接着層付きの発泡絶縁フィルム(2)として、熱融着性ポリエステル系接着層(2s)付きの発泡絶縁フィルム(2f)(例えばポリエステル系接着層付き発泡PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム)を用いる。厚さは0.223mmである。熱融着性ポリエステル系接着層(6s)には、厚さ0.035mm,比誘電率3.6,誘電正接0.014の物を使用した。発泡絶縁フィルム(2f)には、厚さ0.188mm,比誘電率2.8,誘電正接0.005の物を使用した。
片面に接着層付き難燃性樹脂フィルム(3)として、熱融着性ポリエステル系接着層(3s)付きの難燃性樹脂フィルム(3f)(例えばポリエステル系接着層付きポリイミドコートPETフィルム)を用いる。厚さは0.057mmである。発泡絶縁フィルム(2f)は、厚さ0.188mm,比誘電率2.8,誘電正接0.005の物を使用した。
複数本の導体(1)として、導体寸法が厚さ0.035mm,幅0.3mmの2本以上の平角導体(例えば51本の裸軟銅平角導体)(図では3本のみ示す)を用いる。それら複数本の導体(1)を、導体中心間距離が0.5mmとなるように平行に配列して、導体群を形成する。
前記導体群を、片面に接着層付きの発泡絶縁フィルム(2)と、片面に接着層付き難燃性樹脂フィルム(3)を、前記両接着層(2s),(3s)を内側にし、厚さ方向に両側から挟む。また、両端末の導体を所定長露出させて接続端末部(端末導体露出部)(t)を設ける。
その後、ラミネート加工して、フラットケーブル本体(5)とした。
次いで、前記フラットケーブル本体(5)の発泡絶縁フィルム(2f)の外表面に、シールド絶縁フィルム(6)を貼り付ける。
シールド絶縁フィルム(6)として、シールド層となるアルミ箔(6k)の片面に、熱融着性のポリエステル系接着層(6s)をゼブラ状に塗布し、逆面にPETフィルム(6f)をラミネートした物を用いる。
更に、前記PETフィルム(6f)の表面に、ポリエステル系ベース樹脂に有機リン系難燃剤を添加した難燃剤配合樹脂をコーティングして難燃層(7)を設ける。前記難燃剤配合樹脂としては、ポリエステル系ベース樹脂100重量部に対して、有機リン系難燃剤を200重量部含有させた物を使用した。
以上により、片面にシールド層を設けたシールド層付フレキシブルフラットケーブル(10)を製造した。
上記導体(1)としては、軟銅製で端末露出部位のみ金属メッキにより表面処理されたものが信頼性面でより好ましい。また、丸導体も使用できる。
なお、前記難燃層(7)は、前記シールド絶縁フィルム(6)のPETフィルム(6f)表面にあらかじめコーティングされていてもよい。この場合は、一つの難燃層コートシールド絶縁フィルム(8)として取り扱うことが出来る。この難燃層コートシールド絶縁フィルム(8)をポリエステル系接着層(6s)によりフラットケーブル本体(5)の発泡絶縁フィルム(2f)の外表面に貼り付ければ、上記と同様の片面にシールド層を設けたシールド層付フレキシブルフラットケーブル(10)を製造できる。
前記難燃層コートシールド絶縁フィルム(8)の具体例としては、0.007mmのアルミ箔(6k)に0.009mmのPETフィルム(6f)をラミネートしたAL−PETを使用できる。
なお、上記シールド層付フレキシブルフラットケーブル(10)は、数セット同時に製造した後、スリットして、個々のフラットケーブルとしたものでもよい。
図2を用いて、本発明のシールド層付フレキシブルフラットケーブルの実施例2について説明する。
上記実施例1と同じく、導体寸法が厚さ0.035mm,幅0.3mmの2本以上の平角導体(1)(例えば51本の裸軟銅平角導体)(図では3本のみ示す)を、導体中心間距離が0.5mmとなるように平行に配列して、導体群を形成する。この導体群を、2枚同一の厚さ0.223mmのポリエステル系接着層(2s)付きの発泡絶縁フィルム(2f)(例えばポリエステル系接着層付き発泡PETフィルム)にて、厚さ方向に両側から両接着層(2s),(2s)を内側で挟む。また、両端末の導体を所定長露出させて接続端末部(端末導体露出部)(t)を設ける。その後、ラミネート加工して、フラットケーブル本体(15)とした。
次いで、前記フラットケーブル本体(15)の両発泡絶縁フィルム(2f),(2f)の両外表面に、上記実施例1に示した難燃層コートシールド絶縁フィルム(8)を、接着層(6s)を内側で貼り付けた。
以上により、両面にシールド層を設けたシールド層付フレキシブルフラットケーブル(20)を製造した。
ここで、ポリエステル系接着層(2s)には、上記実施例1と同様の厚さ0.035mm,比誘電率3.6,誘電正接0.014の物を使用した。一方、上記発泡絶縁フィルム(2f),(2f)には、厚さ0.188mm,比誘電率2.3,誘電正接0.005の物を使用した。
なお、上記実施例1,2で得られたシールド層付フレキシブルフラットケーブルの端末にグランド板を設ける場合は、シールドとケーブル端末のグランド板は分割で、繋ぎ替えにより接触させる。**(判りにくいので、図を付けた方がよいのでは?)**
図8を用いて、本発明のシールド層付フレキシブルフラットケーブルの実施例3について説明する。
片面に接着層付きの発泡絶縁フィルム(2)として、厚さ0.223mmの熱融着性ポリエステル系接着層(2s)付きの発泡絶縁フィルム(2f)(例えばポリエステル系接着層付き発泡PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム)を用いる。熱融着性ポリエステル系接着層(2s)には、上記実施例1と同じ物を使用した。また、上記発泡絶縁フィルム(2f)にも、上記実施例1と同じ物を使用した。
片面に接着層付き難燃性樹脂フィルム(3)として、厚さ0.057mmの熱融着性のポリエステル系接着層(3s)付きの難燃性樹脂フィルム(3f)(例えばポリエステル系接着層付きポリイミドコートPETフィルム)(3)を用いる。
複数本の導体(1)として、導体寸法が厚さ0.035mm,幅0.3mmの2本以上の平角導体(1)(例えば51本の裸軟銅平角導体)(図では3本のみ示す)を用いる。これら複数本の導体(1)を、導体中心間距離が0.5mmとなるように平行に配列して、導体群を形成する。
前記導体群を、片面に接着層付きの発泡絶縁フィルム(2)と、片面に接着層付き難燃性樹脂フィルム(3)を、前記両接着層(2s),(3s)を内側にし、厚さ方向に両側から挟む。また、両端末の導体を所定長露出させて接続端末部(端末導体露出部)(t)を設ける。
その後、ラミネート加工して、フラットケーブル本体(5)とした。
次いで、前記フラットケーブル本体(5)の発泡絶縁フィルム(2f)の外表面に、シールド絶縁フィルム(6’)を貼り付ける。
シールド絶縁フィルム(6’)として、PETフィルム(6f)の片面に熱融着性のポリエステル系接着層(6s)を塗布し、逆面にアルミ箔(6k)をラミネートした物を用いる。具体的には、0.007mmのアルミ箔(6k)に0.009mmのPETフィルム(6f)をラミネートし、該PETフィルム(6f)の表面にポリエステル系接着層(6s)塗布したAL−PETを使用した。
更に、前記アルミ箔(6k)表面の所定位置(端末のグランド板(金属箔露出部)(u)として用いる部分以外の面)には、絶縁フィルム(9f)表面に難燃剤配合樹脂をコーティングして難燃層(7)を設けた難燃層コーティング絶縁フィルム(9)を接着する。
前記難燃剤配合樹脂としては、ポリエステル系ベース樹脂100重量部に対して有機リン系難燃剤を200重量部含有させた物を使用した。
以上により、片面にシールド層を設けたシールド層付フレキシブルフラットケーブル(30)を製造した。
図9を用いて、本発明のシールド層付フレキシブルフラットケーブルの実施例4について説明する。
上記実施例1と同じく、導体寸法が厚さ0.035mm,幅0.3mmの2本以上の平角導体(1)(例えば51本の裸軟銅平角導体)(図では3本のみ示す)を、導体中心間距離が0.5mmとなるように平行に配列して、導体群を形成する。この導体群を、2枚同一の厚さ0.223mmのポリエステル系接着層(2s)付きの発泡絶縁フィルム(2f)(例えばポリエステル系接着層付き発泡PETフィルム)にて、厚さ方向に両側から両接着層(2s),(2s)を内側にして挟む。また、両端末の導体を所定長露出させて接続端末部(端末導体露出部)(t)を設ける。その後、ラミネート加工して、フラットケーブル本体(15)とした。ここで、上記発泡絶縁フィルム(2f)には、上記実施例2と同じ物を使用した。
次いで、前記フラットケーブル本体(15)の発泡絶縁フィルム(2f)の両外表面に、シールド絶縁フィルム(6’)として上記実施例3と同じ物を貼り付け、更に上面側のアルミ箔(6k)表面には全面に上記実施例3と同じ難燃層コーティング絶縁フィルム(9)を接着し、また、下面側のアルミ箔(6k)表面には所定位置(端末のグランド板(金属箔露出部)(u)として用いる部分以外の面)に上記実施例3と同じ難燃層コーティング絶縁フィルム(9)を接着した。ここで、難燃層コーティング絶縁フィルム(9)の難燃剤配合樹脂としては、上記実施例3と同じ物を使用した。
以上により、両面にシールド層を設けたシールド層付フレキシブルフラットケーブル(40)を製造した。
なお、グランド板として用いない側のシールド絶縁フィルムには、上記実施例1,2と同様に発泡絶縁フィルムの外表面に難燃層コートシールド絶縁フィルムを直接貼り付けてもよい。
上記実施例3,4で得られたシールド層付フレキシブルフラットケーブルは、端末のシールド絶縁フィルムのアルミ箔表面が露出している構造なので、いっさい繋ぎ替え無しで端末はそのままグランド板とすることが出来る。
また、実施例3,4で得られたシールド層付フレキシブルフラットケーブルは、シールドとグランド板とが一体化しており、この部位の接触抵抗を無視出来るので、グランドの安定化による耐ノイズ性能(EMI,EMSの低減)等が期待できる。
図1を準用して、本発明のシールド層付フレキシブルフラットケーブルの実施例5について説明する。この実施例5は、図1のシールド絶縁フィルム(6)がシールド難燃フィルムに代わり、難燃層(7)が無い構造である。
先ず実施例1と同一構造のフラットケーブル本体(5)を製造した。
次いで、前記フラットケーブル本体(5)の発泡絶縁フィルム(2f)の外表面に、シールド難燃フィルム(図1の(6)相当部)として、シールド層となる0.007mm厚さのアルミ箔(6k)の片面に熱融着性のポリエステル系接着層(6s)を0.010mm厚さでゼブラ状に塗布し、逆面に難燃性樹脂フィルムとして0.009mm厚さのPPS(ポリフェニレンサルファイト樹脂)フィルム(図1の(6f)相当部)をラミネートした物を貼り付けた。
以上により、片面にシールド層を設けたシールド層付フレキシブルフラットケーブルを製造した。
なお、前記難燃性樹脂フィルムとしては、PPSフィルムの替わりにポリイミドフィルムやフッ素系樹脂フィルムも使用可能である。
図2を準用して、本発明のシールド層付フレキシブルフラットケーブルの実施例6について説明する。この実施例6は、図2のシールド絶縁フィルム(6)がシールド難燃フィルムに代わり、難燃層(7)が無い構造である。
先ず実施例2と同一構造のフラットケーブル本体(5)を製造した。
次いで、前記フラットケーブル本体(5)の発泡絶縁フィルム(2f)の両外表面に、シールド難燃フィルム(図2の(6)相当部)として、シールド層となる0.007mm厚さのアルミ箔(6k)の片面に熱融着性のポリエステル系接着層(6s)を0.010mm厚さでゼブラ状に塗布し、逆面に0.009mm厚さのPPSフィルム(図2(6f)相当部)をラミネートした物を貼り付けた。
以上により、両面にシールド層を設けたシールド層付フレキシブルフラットケーブルを製造した。
なお、上記実施例5,6で得られたシールド層付フレキシブルフラットケーブルの端末にグランド板を設ける場合は、上記実施例1,2と同様に、シールドとケーブル端末のグランド板は分割で、繋ぎ替えにより接触させる。
前記第10の観点で接着層付きの発泡絶縁フィルムの発泡絶縁フィルムおよび接着層の厚さ,比誘電率および誘電正接の数値範囲を限定しているが、この限定は多くの試作(図表7,実施例1〜6,その他の実施例および比較例参照)をすることにより得られたものである。なお、その他の実施例および比較例については、シールド層付フレキシブルフラットケーブルの基本的な構成は上記実施例2と同等とした。
実施例1のシールド層付フレキシブルフラットケーブルについて、試料ロットを3とし、特性インピーダンス,挿入損失特性,伝播遅延時間およびアイパターンを試験した。
これらの試験には、TDR(Time Domain Reflect meter)測定器(日本テクトロニクス製:TDS8000,サンプリングヘッド80E04)を使用し、シールド層付フレキシブルフラットケーブルとの接続は、専用治具を介して行った。
図3に、特性インピーダンスの試験結果を示す。
図3のチャート図から明らかなように、本発明のシールド層付フレキシブルフラットケーブルは、差動特性インピーダンス100±10Ωを確保できた。
図4に、挿入損失特性の試験結果を示す。
図4のチャート図から明らかなように、本発明のシールド層付フレキシブルフラットケーブルは、挿入損失19dB/m(at5.1GHz)を確保できた。
図5に、アイパターンの試験結果を示す。
図5のチャート図から明らかなように、伝送速度が2Gbpsにおいて、アイパターンの開口率が大きい。すなわち、伝送信号の品質が良好であった。なお、図示はしないが、3Gbpsにおいても同様であった。
また、実施例2〜6のシールド層付フレキシブルフラットケーブルについても同様に試験し、実施例1のフラットケーブルと同様の良好な電気特性を得られた。
上記実施例1,2により得られたシールド層付フレキシブルフラットケーブルについて、UL94 VW−1(垂直状態に保持した試験品)耐燃性試験基準に従い、燃焼試験を行った。
その結果、実施例1,2のシールド層付フレキシブルフラットケーブルは、試験基準をクリアした。
また、実施例3〜6のシールド層付フレキシブルフラットケーブルについても同様に試験し、実施例1,2のシールド層付フレキシブルフラットケーブルと同様に試験基準をクリアできた。
UL94 VW−1耐燃性試験の試験基準の概略について説明する。
・垂直状態に保持した試験品に対して15秒間の標準試験炎の接炎を5回行ったとき、何れの時点においても以下が生じてはならない。
(a)試験品全体への炎の伝播、
(b)近隣の可燃物に対する炎の伝播
・5回接炎の何れかの時点で試験品に取り付けたインジケータフラッグに25%を超える燃え尽き又は炭化(布又は指で取り去ることの出来る煤の発生および茶色の焦げは炭化と見なさない)が生じた場合には、当該電線,ケーブルまたはコードは試験品全体に炎が伝播するものと見なす。何れかの時点で試験品の有炎小片,赤熱小片もしくは有炎滴下物によりバーナー,ウエッジまたは試験面の上に敷いた脱脂綿が着火した場合(炎の発生に至らない脱脂綿の焦げは着火とは見なさない)およびガス炎の接炎休止時間中または接炎終了後試験品が60秒を越えて有炎燃焼を継続する場合には、当該電線,ケーブルまたはコードは近隣の可燃物に炎が伝播するものと見なす。(不合格)
2 接着層付き発泡絶縁フィルム(接着層付き発泡PETフィルム)
2f 発泡絶縁フィルム(発泡PETフィルム)
2s 接着層(ポリエステル系接着層)
3 接着層付き難燃性樹脂フィルム(接着層付きポリイミドコートPETフィルム)
3f 難燃性樹脂フィルム(ポリイミドコートPETフィルム)
3s 接着層(ポリエステル系接着層)
5 フラットケーブル本体
6 シールド絶縁フィルム(金属箔表面接着層付きシールド絶縁フィルム)
6’ シールド絶縁フィルム(絶縁フィルム表面接着層付きシールド絶縁フィルム)
6f 絶縁フィルム(PETフィルム)
6k シールド層(金属箔、アルミ箔)
6s 接着層(ポリエステル系接着層)
7 難燃層(難燃剤配合樹脂)
8 難燃層コートシールド絶縁フィルム
9 難燃層コーティング絶縁フィルム
9f 絶縁フィルム
10 シールド層付フレキシブルフラットケーブル(片面シールド層付フレキシブルフラットケーブル)
15 フラットケーブル本体
20 シールド層付フレキシブルフラットケーブル(両面シールド層付フレキシブルフラットケーブル)
30 シールド層付フレキシブルフラットケーブル(片面シールド層付フレキシブルフラットケーブル)
40 シールド層付フレキシブルフラットケーブル(両面シールド層付フレキシブルフラットケーブル)
t 接続端末部(端末導体露出部)
u グランド板(金属箔露出部)
図1を用いて、本発明のシールド層付フレキシブルフラットケーブルの実施例1について説明する。図1の(a)は斜視図であり、図1の(b)は図1の(a)のb−b断面図である。
片面に接着層付きの発泡絶縁フィルム(2)として、熱融着性ポリエステル系接着層(2s)付きの発泡絶縁フィルム(2f)(例えばポリエステル系接着層付き発泡PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム)を用いる。厚さは0.223mmである。熱融着性ポリエステル系接着層(2s)には、厚さ0.035mm,比誘電率3.6,誘電正接0.014の物を使用した。発泡絶縁フィルム(2f)には、厚さ0.188mm,比誘電率2.8,誘電正接0.005の物を使用した。
片面に接着層付き難燃性樹脂フィルム(3)として、熱融着性ポリエステル系接着層(3s)付きの難燃性樹脂フィルム(3f)(例えばポリエステル系接着層付きポリイミドコートPETフィルム)を用いる。厚さは0.057mmである。発泡絶縁フィルム(2f)は、厚さ0.188mm,比誘電率2.8,誘電正接0.005の物を使用した。
複数本の導体(1)として、導体寸法が厚さ0.035mm,幅0.3mmの2本以上の平角導体(例えば51本の裸軟銅平角導体)(図では3本のみ示す)を用いる。それら複数本の導体(1)を、導体中心間距離が0.5mmとなるように平行に配列して、導体群を形成する。
前記導体群を、片面に接着層付きの発泡絶縁フィルム(2)と、片面に接着層付き難燃性樹脂フィルム(3)を、前記両接着層(2s),(3s)を内側にし、厚さ方向に両側から挟む。また、両端末の導体を所定長露出させて接続端末部(端末導体露出部)(t)を設ける。
その後、ラミネート加工して、フラットケーブル本体(5)とした。
次いで、前記フラットケーブル本体(5)の発泡絶縁フィルム(2f)の外表面に、シールド絶縁フィルム(6)を貼り付ける。
シールド絶縁フィルム(6)として、シールド層となるアルミ箔(6k)の片面に、熱融着性のポリエステル系接着層(6s)をゼブラ状に塗布し、逆面にPETフィルム(6f)をラミネートした物を用いる。
更に、前記PETフィルム(6f)の表面に、ポリエステル系ベース樹脂に有機リン系難燃剤を添加した難燃剤配合樹脂をコーティングして難燃層(7)を設ける。前記難燃剤配合樹脂としては、ポリエステル系ベース樹脂100重量部に対して、有機リン系難燃剤を200重量部含有させた物を使用した。
以上により、片面にシールド層を設けたシールド層付フレキシブルフラットケーブル(10)を製造した。
上記導体(1)としては、軟銅製で端末露出部位のみ金属メッキにより表面処理されたものが信頼性面でより好ましい。また、丸導体も使用できる。
なお、前記難燃層(7)は、前記シールド絶縁フィルム(6)のPETフィルム(6f)表面にあらかじめコーティングされていてもよい。この場合は、一つの難燃層コートシールド絶縁フィルム(8)として取り扱うことが出来る。この難燃層コートシールド絶縁フィルム(8)をポリエステル系接着層(6s)によりフラットケーブル本体(5)の発泡絶縁フィルム(2f)の外表面に貼り付ければ、上記と同様の片面にシールド層を設けたシールド層付フレキシブルフラットケーブル(10)を製造できる。
前記難燃層コートシールド絶縁フィルム(8)の具体例としては、0.007mmのアルミ箔(6k)に0.009mmのPETフィルム(6f)をラミネートしたAL−PETを使用できる。
なお、上記シールド層付フレキシブルフラットケーブル(10)は、数セット同時に製造した後、スリットして、個々のフラットケーブルとしたものでもよい。
図2を用いて、本発明のシールド層付フレキシブルフラットケーブルの実施例2について説明する。
上記実施例1と同じく、導体寸法が厚さ0.035mm,幅0.3mmの2本以上の平角導体(1)(例えば51本の裸軟銅平角導体)(図では3本のみ示す)を、導体中心間距離が0.5mmとなるように平行に配列して、導体群を形成する。この導体群を、2枚同一の厚さ0.223mmのポリエステル系接着層(2s)付きの発泡絶縁フィルム(2f)(例えばポリエステル系接着層付き発泡PETフィルム)にて、厚さ方向に両側から両接着層(2s),(2s)を内側で挟む。また、両端末の導体を所定長露出させて接続端末部(端末導体露出部)(t)を設ける。その後、ラミネート加工して、フラットケーブル本体(15)とした。
次いで、前記フラットケーブル本体(15)の両発泡絶縁フィルム(2f),(2f)の両外表面に、上記実施例1に示した難燃層コートシールド絶縁フィルム(8)を、接着層(6s)を内側で貼り付けた。
以上により、両面にシールド層を設けたシールド層付フレキシブルフラットケーブル(20)を製造した。
ここで、ポリエステル系接着層(2s)には、上記実施例1と同様の厚さ0.035mm,比誘電率3.6,誘電正接0.014の物を使用した。一方、上記発泡絶縁フィルム(2f),(2f)には、厚さ0.188mm,比誘電率2.3,誘電正接0.005の物を使用した。
なお、上記実施例1,2で得られたシールド層付フレキシブルフラットケーブルの端末にグランド板を設ける場合は、シールドとケーブル端末のグランド板は分割で、繋ぎ替えにより接触させる。
前記第10の観点で接着層付きの発泡絶縁フィルムの発泡絶縁フィルムおよび接着層の厚さ,比誘電率および誘電正接の数値範囲を限定しているが、この限定は多くの試作(図表7,実施例1〜6,その他の実施例および比較例参照)をすることにより得られたものである。なお、その他の実施例および比較例については、発泡絶縁フィルムおよび接着層の厚さ、比誘電率および誘電正接の数値範囲の組み合わせ以外の構成は上記実施例2と同等とした。
Claims (14)
- 片面に接着層付きの発泡絶縁フィルムの1枚と、片面に接着層付きの難燃性樹脂フィルムの1枚との2枚組を、両接着層面を互いに内側にし、この間に複数本の導体を所定間隔に並列配置し、また両端末の導体を所定長露出させて接続端末部を設けて、接着して、フラットケーブル本体とし、更に該フラットケーブル本体の発泡絶縁フィルムの外表面に、絶縁フィルムと金属箔とが一体化され、前記絶縁フィルム面に難燃層がコーティングされ且つ前記金属箔表面に接着層が付いたシールド絶縁フィルムを、接着したことを特徴とするシールド層付フレキシブルフラットケーブル。
- 片面に接着層付きの発泡絶縁フィルムの2枚同士を、両接着層面を互いに内側にし、この間に複数本の導体を所定間隔に並列配置し、また両端末の導体を所定長露出させて接続端末部を設けて、接着して、フラットケーブル本体とし、更に該フラットケーブル本体の2枚の発泡絶縁フィルムの両外表面に、絶縁フィルムと金属箔とが一体化され、前記絶縁フィルム面に難燃層がコーティングされ且つ前記金属箔表面に接着層が付いたシールド絶縁フィルムを、それぞれ接着したことを特徴とするシールド層付フレキシブルフラットケーブル。
- 片面に接着層付きの発泡絶縁フィルムの1枚と、片面に接着層付きの難燃性樹脂フィルムの1枚との2枚組を、両接着層面を互いに内側にし、この間に複数本の導体を所定間隔に並列配置し、また両端末の導体を所定長露出させて接続端末部を設けて、接着して、フラットケーブル本体とし、更に該フラットケーブル本体の発泡絶縁フィルムの外表面に、金属箔と絶縁フィルムとが一体化され、前記金属箔表面の所定位置には片面に接着層付きの難燃性樹脂フィルムまたは難燃層コーティング絶縁フィルムが接着され且つ前記絶縁フィルム表面に接着層が付いたシールド絶縁フィルムを、接着したことを特徴とするシールド層付フレキシブルフラットケーブル。
- 片面に接着層付きの発泡絶縁フィルムの2枚同士を、両接着層面を互いに内側にし、この間に複数本の導体を所定間隔に並列配置し、また両端末の導体を所定長露出させて接続端末部を設けて、接着して、フラットケーブル本体とし、更に該フラットケーブル本体の2枚の発泡絶縁フィルムの両外表面に、金属箔と絶縁フィルムとが一体化され、前記金属箔表面の所定位置には片面に接着層付きの難燃性樹脂フィルムまたは難燃層コーティング絶縁フィルムが接着され且つ前記絶縁フィルム表面に接着層が付いたシールド絶縁フィルムを、それぞれ接着したことを特徴とするシールド層付フレキシブルフラットケーブル。
- 片面に接着層付きの発泡絶縁フィルムの1枚と、片面に接着層付きの難燃性樹脂フィルムの1枚との2枚組を、両接着層面を互いに内側にし、この間に複数本の導体を所定間隔に並列配置し、また両端末の導体を所定長露出させて接続端末部を設けて、接着して、フラットケーブル本体とし、更に該フラットケーブル本体の発泡絶縁フィルムの外表面に、難燃性樹脂フィルムと金属箔とが一体化され、前記金属箔の表面に接着層が付いたシールド難燃フィルムを、接着したことを特徴とするシールド層付フレキシブルフラットケーブル。
- 片面に接着層付きの発泡絶縁フィルムの2枚同士を、両接着層面を互いに内側にし、この間に複数本の導体を所定間隔に並列配置し、また両端末の導体を所定長露出させて接続端末部を設けて、接着して、フラットケーブル本体とし、更に該フラットケーブル本体の2枚の発泡絶縁フィルムの両外表面に、難燃性樹脂フィルムと金属箔とが一体化され、前記金属箔表面に接着層が付いたシールド難燃フィルムを、それぞれ接着したことを特徴とするシールド層付フレキシブルフラットケーブル。
- 前記金属箔表面に接着層が付いたシールド絶縁フィルムは、厚さ0.005〜0.03mmの金属箔の片面に導電性接着層を塗布し、逆面に絶縁フィルムをラミネートした複合構造であるか、又は、厚さ0.005〜0.03mmの金属箔の片面に非導電性接着層をゼブラ状に塗布し、逆面に絶縁フィルムをラミネートした複合構造であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のシールド層付フレキシブルフラットケーブル。
- 前記絶縁フィルム表面に接着層が付いたシールド絶縁フィルムは、絶縁フィルムの片面に導電性接着層または非導電性接着層を塗布し、逆面に厚さ0.005〜0.03mmの金属箔をラミネートした複合構造であることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のシールド層付フレキシブルフラットケーブル。
- 前記金属箔表面に接着層が付いたシールド難燃フィルムは、厚さ0.005〜0.03mmの金属箔の片面に導電性接着層を塗布し、逆面に難燃性樹脂フィルムをラミネートした複合構造であるか、又は、厚さ0.005〜0.03mmの金属箔の片面に非導電性接着層をゼブラ状に塗布し、逆面に難燃性樹脂フィルムをラミネートした複合構造であることを特徴とする請求項5または請求項6に記載のシールド層付フレキシブルフラットケーブル。
- 前記片面に接着層付きの発泡絶縁フィルムは、厚さ0.15〜0.25mmで比誘電率2.0〜3.0で誘電正接0.003〜0.010の発泡絶縁フィルムに、厚さ0.020〜0.050mmで比誘電率2.5〜4.5で誘電正接0.010〜0.030の接着層をコーティングしたものであることを特徴とする請求項1,請求項2,請求項3,請求項4,請求項5,請求項6,請求項7,請求項8または請求項9のいずれかに記載のシールド層付フレキシブルフラットケーブル。
- 前記難燃層は、ガラス転移点(Tg)が30℃以下で破断伸度が200%以上のポリエステル系ベース樹脂100重量部に対して、有機リン系難燃剤を200〜500重量部含有させた難燃層であることを特徴とする請求項1,請求項2,請求項3,請求項4,請求項7,請求項8または請求項10のいずれかに記載のシールド層付フレキシブルフラットケーブル。
- 前記難燃層は、
(a)前記シールド絶縁フィルムの絶縁フィルム表面にあらかじめコーティングされるか、
(b)前記フラットケーブル本体に前記シールド絶縁フィルムを接着したのち該シールド絶縁フィルムの絶縁フィルム表面にコーティングされるか、
(c)前記フラットケーブル本体に前記シールド絶縁フィルムを接着したのち該シールド絶縁フィルムの金属箔表面の所定位置に絶縁フィルムを接着し、そののち該絶縁フィルム表面にコーティングされるか、
のいずれかであることを特徴とする請求項1,請求項2,請求項3,請求項4,請求項7,請求項8,請求項10または請求項11のいずれかに記載のシールド層付フレキシブルフラットケーブル。 - 請求項1から請求項12のいずれかに記載のシールド層付フレキシブルフラットケーブルは、数セット同時に製造された後、切断されたものであることを特徴とするシールド層付フレキシブルフラットケーブル。
- 請求項1から請求項13のいずれかに記載のシールド層付フレキシブルフラットケーブルは、補強板を別途取り付けする代わりに、一方の発泡絶縁フィルム自体を補強板として用いたことを特徴とするシールド層付フレキシブルフラットケーブル。
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