JPWO2014002757A1

JPWO2014002757A1 - 高周波伝送線路の接続・固定方法

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Publication number: JPWO2014002757A1
Application number: JP2014522522A
Authority: JP
Inventors: 加藤　登; 登加藤
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2013-06-12
Publication date: 2016-05-30
Anticipated expiration: 2033-06-12
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Abstract

高周波伝送線路（４０）は、絶縁体（５４）を基材とし、信号を伝送するための線状導体（５０，５２ａ，５２ｂ）を有する。貫通孔（ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２）は、線状導体（５０，５２ａ，５２ｂ）の位置に対応して形成される。高周波伝送線路（４０）は、貫通孔（ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２）の下端の位置がコネクタ（３６）に設けられた信号端子（２２，２４ａ，２４ｂ）の位置に合わせられた状態で、コネクタ（３６）に配置される。貫通孔（ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２）の上端に設けられた導電性接合材（ＰＳ１）は、加熱によって流動化され、表面張力または毛細管現象によって貫通孔（ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２）の下端に達する。この結果、線状導体（５０，５２ａ，５２ｂ）が信号端子（２２，２４ａ，２４ｂ）と電気的に接続される。

Description

この発明は、ケーブルの接続・固定方法に関し、特にケーブルに設けられた線状導体が基板の端子と電気的に接続された状態でケーブルを基板に固定する、ケーブルの接続・固定方法に関する。

高周波回路や高周波素子を接続するための高周波伝送線路としては、同軸ケーブルが代表的である。同軸ケーブルは、中心導体（信号線路導体）とその周囲に設けられたシールド導体とからなり、曲げや変形に強く、安価なことから、各種の高周波電子機器に多用されている。

ところで、近年、移動体通信端末をはじめとする高周波電子機器の高機能化や小型化が活発に進められており、端末筺体内に同軸ケーブルを収容するためのスペースを十分に確保できない場合がある。そこで、たとえば特許文献１に開示されているように、薄い基材シートにて積層化されたトリプレート型のフラットケーブルが利用されることがある。このフラットケーブルは、２つのグランド導体間に信号線路導体を挟み込んだ構造を有していて、薄板状である。同軸ケーブルに比べて幅方向の寸法はやや大きいものの、厚み方向の寸法を小さくできるため、端末筺体に薄い隙間しかない場合に有用である。

このようなフラットケーブルを用いてたとえばアンテナ素子をたとえば給電回路に接続する場合、その接続にはコネクタが利用される。すなわち、ケーブルの一端に設けられたオス型コネクタとアンテナ素子の一端に接続されたメス型コネクタとを嵌合する一方、ケーブルの他端に設けられたオス型コネクタと給電回路に接続されたメス型コネクタとを嵌合することによって、フラットケーブルを介して、アンテナ素子を給電回路に接続することができる。

特開２０１１−７１４０３号公報

しかし、オス型コネクタやメス型コネクタは、金属薄板に折り曲げ加工を施し、これを樹脂モールドする等、複雑な製造プロセスを必要とするため、小型で高精度のものを作るのが難しく、高価である。また、コネクタをフラットケーブルに搭載するための実装工程も必要となり、コネクタが小型化するほど、その位置精度のバラツキを抑えるのが難しくなる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、信頼性の高い接続構造を簡易な工程で実現することができる、ケーブルの接続・固定方法を提供することである。

この発明に従うケーブルの接続・固定方法は、絶縁性の基材(54：実施例で相当する参照符号。以下同じ)に設けられた線状導体(50, 52a, 52b)を有しかつ線状導体の位置に対応して基材に貫通孔(HL_S, HL_G1, HL_G2)が形成されたケーブル(40)を準備する第１工程、貫通孔の一方端の位置を基板(36, 12)に設けられた基板側端子(22, 24a, 24b, 14, 16a, 16b)の位置に合わせた状態でケーブルを基板に配置する第２工程、および貫通孔の他方端に付与された導電性接合材(PS1)を流動化させ、貫通孔を介して導電性接合材を貫通孔の一方端側に到達させることで線状導体を端子に電気的に接続する第３工程を備える。

好ましくは、貫通孔の内周面に金属膜(EL_S, EL_G1, EL_G2)が形成されている。

好ましくは、貫通孔の一方端および／または他方端の周囲に金属膜(EL_S, EL_G1, EL_G2)が形成されている。

好ましくは、基板側端子は、基板上に実装された接続部材(36)上に設けられている。

好ましくは、線状導体は、信号電圧が印加される信号導体(50)、およびグランド電圧が印加されるグランド導体(52a, 52b)を含み、基板側端子は、信号線に接続された信号端子(22, 14)、およびグランドに接続されたグランド端子(24a, 24b, 14a, 14b)を含む。

基材に設けられた線状導体は、貫通孔の内周面に露出する。貫通孔の他方端に設けられた導電性接合材は、貫通孔の一方端と基板の端子とを位置合わせした状態でケーブルを基板に配置した後に流動化される。流動化された導電性接合材は貫通孔の一方端側に到達し、これによって線状導体が基板の端子と電気的に接続される。これによって、信頼性の高い接続構造を簡易な工程で実現できる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この実施例に適用されるプリント配線板を示す斜視図である。（Ａ）はこの実施例に適用されるガイド部材を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すガイド部材のＡ−Ａ断面図である。（Ａ）はこの実施例に適用される高周波伝送線路を斜め上から眺めた状態を示す斜視図であり、（Ｂ）はこの実施例に適用される高周波伝送線路を斜め下から眺めた状態を示す斜視図である。図３（Ａ）〜図３（Ｂ）に示す高周波伝送線路のＢ−Ｂ断面図である。図３（Ａ）〜図３（Ｂ）に示す高周波伝送線路を分解した状態の一例を示す図解図である。（Ａ）はガイド部材をプリント配線板に実装した状態の一例を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す実装構造のＣ−Ｃ断面図である。（Ａ）は高周波伝送線路をガイド部材に装着する工程の一部を示す図解図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す構造のＤ−Ｄ断面図である。（Ａ）は高周波伝送線路をガイド部材に装着する工程の他の一部を示す図解図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す構造のＥ−Ｅ断面図である。（Ａ）はこの実施例の高周波伝送線路，ガイド部材およびプリント配線板を収納した携帯通信端末の一例を示す上面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す通信端末の要部断面図である。（Ａ）は高周波伝送線路の製造工程の一部を示す図解図であり、（Ｂ）は高周波伝送線路の製造工程の他の一部を示す図解図であり、（Ｃ）は高周波伝送線路の製造工程のその他の一部を示す図解図である。（Ａ）は他の実施例において高周波伝送線路をプリント配線板に固定する工程の一部を示す図解図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す状態のＦ−Ｆ断面図である。（Ａ）は他の実施例において高周波伝送線路をプリント配線板に固定する工程の他の一部を示す図解図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す状態のＧ−Ｇ断面図である。（Ａ）はその他の実施例において高周波伝送線路をプリント配線板に固定する工程の一部を示す図解図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す状態のＦ−Ｆ断面図である。（Ａ）はその他の実施例において高周波伝送線路をプリント配線板に固定する工程の他の一部を示す図解図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す状態のＧ−Ｇ断面図である。（Ａ）はさらにその他の実施例において高周波伝送線路をプリント配線板に固定する工程の一部を示す図解図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す状態のＦ−Ｆ断面図である。（Ａ）はさらにその他の実施例において高周波伝送線路をプリント配線板に固定する工程の他の一部を示す図解図である。他の実施例に適用される高周波伝送線路を分解した状態の一例を示す図解図である。（Ａ）は図１７に示す高周波伝送線路とガイド部材およびプリント配線板を収納した携帯通信端末の一例を示す上面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す通信端末の要部断面図である。

図１を参照して、この実施例のプリント配線板１０は、各々が長方形をなす上面および下面を有する絶縁性（誘電性）の配線基板１２を含む。配線基板１２の上面または下面をなす長方形の長辺および短辺はそれぞれＸ軸およびＹ軸に沿って延び、配線基板１２の厚みはＺ軸に沿って延びる。

配線基板１２の内部には、配線導体およびグランド導体が埋め込まれる（いずれも図示せず）。また、配線基板１２の上面には、配線導体と電気的に接続された単一の信号端子１４が設けられ、さらにグランド導体と電気的に結合された２つのグランド端子１６ａおよび１６ｂが設けられる。信号端子１４，グランド端子１６ａ，１６ｂのいずれも、各々が長方形をなす上面および下面を有して板状に形成される。

ここで、信号端子１４，グランド端子１６ａ，１６ｂは、各々の上面または下面をなす長方形の長辺がＸ軸に沿い、かつグランド端子１６ａおよび１６ｂがＹ軸方向において信号端子１４を挟む姿勢で、配線基板１２の上面の既定位置に設けられる。

図２（Ａ）および図２（Ｂ）を参照して、ガイド部材２０は、絶縁体（誘電体）３６を素体として、Ｘ軸に沿う長さＬ１とＹ軸に沿う幅Ｗ１とＺ軸に沿う厚みＴ１とを有する。絶縁体３６の上面中央には、凹みＤＴ１が形成される。凹みＤＴ１は、Ｘ軸に沿う長さＬ１とＹ軸に沿う幅Ｗ２とＺ軸に沿う深さＤ１とを有する。ここで、幅Ｗ２は幅Ｗ１よりも小さく、深さＤ１は厚みＴ１よりも小さい。凹みＤＴ１の底面つまり“Ｔ１−Ｄ１”に相当する高さ位置に形成された平坦面には、単一の信号端子２２と２つのグランド端子２４ａおよび２４ｂとが設けられる。

信号端子２２，グランド端子２４ａ，２４ｂのいずれも、各々が長方形をなす上面および下面を有して板状に形成される。また、信号端子２２，グランド端子２４ａ，２４ｂは、各々の上面または下面をなす長方形の長辺がＸ軸に沿い、かつグランド端子２４ａおよび２４ｂがＹ軸方向において信号端子２２を挟む姿勢で、凹みＤＴ１の底面に設けられる。

なお、信号端子２２，グランド端子２４ａ，２４ｂの各々の上面または下面をなす長方形の短辺の長さは、凹みＤＴ１の幅である“Ｗ２”よりも格段に短く、さらにこれらの短辺の長さの合計もまた幅Ｗ２よりも短い。したがって、信号端子２２，グランド端子２４ａ，２４ｂは、互いに接触することなく凹みＤＴ１の底面に設けられる。

絶縁体３６の下面には、単一の信号端子２６と２つのグランド端子２８ａおよび２８ｂとが設けられる。信号端子２６，グランド端子２８ａ，２８ｂもまた、各々が長方形をなす上面および下面を有して板状に形成される。また、信号端子２６は信号端子２２の真下に設けられ、グランド端子２８ａはグランド端子２４ａの真下よりもＹ軸方向の正側に設けられ、そしてグランド端子２８ｂはグランド端子２４ｂの真下よりもＹ軸方向の負側に設けられる。

絶縁体３６は、複数の絶縁シートを積層しかつ一体化することで得られるものであり、その内部には、板状導体３０ａおよび３０ｂが埋め込まれる。板状導体３０ａは、Ｚ軸方向から眺めてグランド端子２４ａおよび２８ａに部分的に重なる位置に埋め込まれる。また、板状導体３０ｂは、Ｚ軸方向から眺めてグランド端子２４ｂおよび２８ｂに部分的に重なる位置に埋め込まれる。

信号端子２２および２６は、ビアホール導体３４を介して互いに接続される。また、グランド端子２４ａはビアホール導体３２１ａを介して板状導体３０ａと接続され、板状導体３０ａはビアホール導体３２２ａを介してグランド端子２８ａと接続される。さらに、グランド端子２４ｂはビアホール導体３２１ｂを介して板状導体３０ｂと接続され、板状導体３０ｂはビアホール導体３２２ｂを介してグランド端子２８ｂと接続される。

図３（Ａ）〜図３（Ｂ）を参照して、高周波伝送線路（フラットケーブル）４０は、可撓性を有する薄板状の絶縁体（誘電体）５４を素体として、Ｘ軸に沿う任意の長さとＹ軸に沿う幅Ｗ２とＺ軸に沿う厚みＴ２とを有する。なお、厚みＴ２は、上述の深さＤ１よりも僅かに小さい。

絶縁体５４の上面には、幅Ｗ２とほぼ同じ幅を有してＸ軸方向に延びるレジスト層４６が設けられる。絶縁体５４の下面にも、幅Ｗ２とほぼ同じ幅を有してＸ軸方向に延びるレジスト層４８が設けられる。ただし、レジスト層４６は絶縁体５４のＸ軸方向における正側の端部まで延びる一方、レジスト層４８は絶縁体５４のＸ軸方向における正側の端部よりも手前まで延びるに留まる。このため、絶縁体５４の下面のうち、レジスト層４８のＸ軸方向における正側の端部から絶縁体５４のＸ軸方向における正側の端部までの領域は、外部に露出する。

この露出領域には、信号端子４２とグランド端子４４ａおよび４４ｂとが設けられる。信号端子４２，グランド端子４４ａ，４４ｂもまた、各々が長方形をなす上面および下面を有して板状に形成される。また、信号端子４２，グランド端子４４ａ，４４ｂは、各々の上面または下面をなす長方形の長辺がＸ軸に沿い、かつグランド端子４４ａおよび４４ｂがＹ軸方向において信号端子４２を挟む姿勢で、露出領域に設けられる。

また、この露出領域には、高周波伝送線路４０の上面まで貫通する３つの貫通孔ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２が形成される。貫通孔ＨＬ−Ｓは信号端子４２を貫く位置に形成され、貫通孔ＨＬ−Ｇ１はグランド端子４４ａを貫く位置に形成され、貫通孔ＨＬ−Ｇ２はグランド端子４４ｂを貫く位置に形成される。なお、貫通孔ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２については後段で詳述する。

絶縁体５４のＸ軸方向における正側の端部の近傍には、Ｙ軸方向の正側の側面から突出する板状の凸部ＣＶ１と、Ｙ軸方向の負側の側面から突出する板状の凸部ＣＶ２とが形成される。凸部ＣＶ１およびＣＶ２もまた可撓性の絶縁体（誘電体）であり、絶縁体５４と一体的に成形される。

凸部ＣＶ１およびＣＶ２のいずれも、各々が矩形をなす上面および下面を有し、矩形の各辺はＸ軸方向またはＹ軸方向に沿って延びる。また、凸部ＣＶ１およびＣＶ２の各々の厚みは“Ｔ２”に相当し、凸部ＣＶ１およびＣＶ２の上面は絶縁体５４の上面と面一とされ、凸部ＣＶ１およびＣＶ２の下面は絶縁体５４の下面と面一とされる。

凸部ＣＶ１のＸ軸方向における正側の側面から絶縁体５４のＸ軸方向における正側の側面までの距離は、“Ｌ１”に相当する。凸ＣＶ２のＸ軸方向における正側の側面から絶縁体５４のＸ軸方向における正側の側面までの距離もまた、“Ｌ１”に相当する。

高周波伝送線路４０の分解図を図５に示す。絶縁体５４，凸部ＣＶ１，ＣＶ２は、可撓性を有する複数の絶縁シート（誘電体シート）ＳＨ１〜ＳＨ３を積層して作製される。絶縁シートＳＨ１〜ＳＨ３は互いに同じサイズを有し、各シートの上面および下面は略十字をなす。ただし、絶縁シートＳＨ１の下面にはグランド層４４が形成され、絶縁シートＳＨ２の上面には信号を伝送するための線状導体５０が形成され、そして絶縁シートＳＨ３の上面にはグランド層５２および補強層５８が形成される。

グランド層４４は、上述したグランド端子４４ａおよび４４ｂと、上面および下面が長方形をなす板状のグランド導体４４ｃとによって一体的に形成される。グランド導体４４ｃのＺ軸方向における厚みはグランド端子４４ａおよび４４ｂの各々のＺ軸方向における厚みと一致し、グランド導体４４ｃの上面はグランド端子４４ａおよび４４ｂの上面と面一とされ、グランド導体４４ｃの下面はグランド端子４４ａおよび４４ｂの下面と面一とされる。グランド導体４４ｃはレジスト層４８によって完全に覆われ、グランド端子４４ａおよび４４ｂはレジスト層４８によって部分的に覆われる。

線状導体５０は、図３（Ａ）に示す幅Ｗ２よりも格段に小さい幅を有して、絶縁シートＳＨ２の上面のＹ軸方向中央をＸ軸方向に延びる。線状導体５０の端部と信号端子４２とは、図示しない導体によって電気的に接続される。

グランド層５２は、幅Ｗ２よりも格段に小さい幅を有してＸ軸方向に平行に延びる２つの線状導体５２ａおよび５２ｂと、Ｙ軸方向に平行に延びて線状導体５２ａおよび５２ｂと接続される複数の線状導体５２ｃ，５２ｃ，…とによって形成される。すなわち、グランド層５２は、線状導体５０に沿って開口部とブリッジ部とを交互に有する構造となっている。線状導体５２ａ，５２ｂおよび５２ｃは共通の厚みを有し、各々の上面は面一とされ、各々の下面も面一とされる。

補強層５６は板状に形成され、その主面は長方形をなす。また、補強層５６は、グランド層５２と接触しないように、絶縁シートＳＨ２の端部に設けられる。グランド層５２および補強層５６は、レジスト層４６によって完全に覆われる。

高周波伝送線路４０は、これらの素材を積層した状態で熱圧着することで作製される。作製された高周波伝送線路４０の端部のＸ軸に直交する断面は、図４に示すように、線状導体５０がグランド層５２寄りにオフセット配置された構造を有する。

また、図４から分かるように、線状導体５０および補強層５６は信号端子４２の真上に存在する。同様に、線状導体５２ａはグランド端子４４ａの真上に存在し、線状導体５２ｂはグランド端子４４ｂの真上に存在する。したがって、貫通孔ＨＬ−Ｓは信号端子４２に加えて線状導体５０および補強層５６を貫き、貫通孔ＨＬ−Ｇ１はグランド端子４４ａに加えて線状導体５２ａを貫き、そして貫通孔ＨＬ−Ｇ２はグランド端子４４ｂに加えて線状導体５２ｂを貫く。

さらに、貫通孔ＨＬ−Ｓの内周面には導電膜ＥＬ−Ｓが形成され、貫通孔ＨＬ−Ｇ１の内周面には導電膜ＥＬ−Ｇ１が形成され、貫通孔ＨＬ−Ｇ２の内周面には導電膜ＥＬ−Ｇ２が形成される。補強層５６，線状導体５０および信号端子４２は導電膜ＥＬ−Ｓによって互いに接続され、線状導体５２ａおよびグランド端子４４ａは導電膜ＥＬ−Ｇ１によって互いに接続され、線状導体５２ｂおよびグランド端子４４ｂは導電膜ＥＬ−Ｇ２によって互いに接続される。

貫通孔ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２のいずれについても、レジスト層４６に形成された内径は絶縁体５４に形成された内径よりも僅かに大きく、この内径の分だけ補強層５６，線状導体５２ａ，５２ｂが絶縁体５４の上面側に露出する。一方、信号端子４２，グランド端子４４ａ，４４ｂは、当初から絶縁体５４の下面側に露出する。

導電膜ＥＬ−Ｓ，ＥＬ−Ｇ１，ＥＬ−Ｇ２は、絶縁体２２の上面側に露出した補強層５６，線状導体５２ａ，５２ｂを覆い、さらに絶縁体２２の下面側に露出した信号端子４２，グランド端子４４ａ，４４ｂを部分的に覆う。

ガイド部材２０は図６（Ａ）〜図６（Ｂ）に示す要領でプリント配線板１０に実装され、高周波伝送線路４０は図７（Ａ）〜図７（Ｂ），図８（Ａ）〜図８（Ｂ）に示す要領でガイド部材２０に固定される。

図６（Ａ）〜図６（Ｂ）を参照して、ガイド部材２０は、プリント配線板１０に設けられた信号端子１４，グランド端子１６ａ，１６ｂの位置に対応して、半田ペースト等の導電性接合材７２によってプリント配線板１０に固定される。この結果、ガイド部材２０に設けられた信号端子２６，グランド端子２８ａ，２８ｂは、プリント配線板１０に設けられた信号端子１４，グランド端子１６ａ，１６ｂとそれぞれ接続される。

図７（Ａ）〜図７（Ｂ）を参照して、高周波伝送線路４０の端部は、ガイド部材２０に形成された凹みＤＴ１に嵌合される。高周波伝送線路４０に設けられた凸部ＣＶ１およびＣＶ２は、高周波伝送線路４０とガイド部材２０との相対位置を決めるべく、ガイド部材２０を形成する絶縁体３６と係合する。具体的には、凸部ＣＶ１およびＣＶ２のＸ軸方向における正側の側面が、絶縁体３６のＸ軸方向における負側の側面と当接する。この結果、高周波伝送線路４０に設けられた信号端子４２，グランド端子４４ａ，４４ｂが、ガイド部材２０に設けられた信号端子２２，グランド端子２４ａ，２４ｂとそれぞれ接続される。

貫通孔ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２の上面側端部には、半田ペースト等の導電性接合材ＰＳ１がプリントされる。プリントの後に高周波伝送線路４０を加熱すると、導電性接合材ＰＳ１が溶融する。溶融した導電性接合剤ＰＳ１は、表面張力または毛細管現象によって貫通孔ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２の下面側端部に達する。この結果、図８（Ａ）〜図８（Ｂ）から分かるように、補強層５６，線状導体５０および信号端子４２が信号端子２２と接続され、線状導体５２ａおよびグランド端子４４ａがグランド端子２４ａと接続され、線状導体５２ｂおよびグランド端子４４ｂがグランド端子２４ｂと接続される。

なお、図９（Ａ）〜図９（Ｂ）に示すように、ガイド部材２０が搭載されたプリント配線板１０は、たとえば携帯通信端末８０の筐体ＣＢ１に収められる。高周波伝送線路４０は、上述の要領でプリント配線板１０に実装される。これによって、プリント配線板１０に実装された回路ないし素子が高周波伝送線路４０を介して互いに接続される。高周波伝送線路４０は薄型でかつ可撓性を有するため、筐体ＣＢ１内に薄い隙間しか確保できない場合に特に有用である。

信号線路導体４０は、図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）に示す要領で作成される。まず、貫通孔ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２が未形成の状態の高周波伝送線路４０が準備され（図１０（Ａ）参照）、次に貫通孔ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２が形成される（図１０（Ｂ）参照）。貫通孔ＨＬ−Ｓは、レジスト層４６，補強層５６，線状導体５０および信号端子４２を貫き、貫通孔ＨＬ−Ｇ１はレジスト層４６，線状導体５２ａおよびグランド端子４４ａを貫き、そして貫通孔ＨＬ−Ｇ２はレジスト層４６，線状導体５２ｂおよびグランド端子４４ｂを貫く。

続いて、導電膜ＥＬ−Ｓが貫通孔ＨＬ−Ｓの内周面と貫通孔ＨＬ−Ｓの両端周辺とに形成され、導電膜ＥＬ−Ｇ１が貫通孔ＨＬ−Ｇ１の内周面と貫通孔ＨＬ−Ｇ１の両端周辺とに形成され、そして導電膜ＥＬ−Ｇ２が貫通孔ＨＬ−Ｇ２の内周面と貫通孔ＨＬ−Ｇ２の両端周辺とに形成される（図１０（Ｃ）参照）。

以上の説明から分かるように、高周波伝送線路４０は、絶縁体５４を基材とし、信号を伝送するための線状導体５０およびグランド層４４，５２を有する。貫通孔ＨＬ−Ｓは線状導体５０の位置に対応して形成され、ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２はグランド層５２を形成する線状導体５２ａ，５２ｂの位置に対応して形成される。

高周波伝送線路４０は、貫通孔ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２の下端の位置がコネクタ３６に設けられた信号端子２２，２４ａ，２４ｂの位置に合わせられた状態でコネクタ３６に配置される。貫通孔ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２の上端に設けられた導電性接合材ＰＳ１は、加熱によって流動化され、表面張力または毛細管現象によって貫通孔ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２の下端に達する。線状導体５０，５２ａ，５２ｂは、信号端子２２，２４ａ，２４ｂと電気的に接続される。これによって、信頼性の高い接続構造を簡易な工程で実現できる。

なお、導電性接合材ＰＳ１は、図１０（Ｃ）に示す工程に続いて貫通孔ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２の上面側端部にプリントするようにしてもよい。

図１１（Ａ）〜図１１（Ｂ）を参照して、他の実施例に適用されるガイド部材２０は、上面および下面の各々が長方形をなす板状の絶縁体（誘電体）３６ｃを図２（Ａ）〜図２（Ｂ）に示す絶縁体３６の上部に設けた構造を有する。絶縁体３６ｃは、Ｘ軸方向に延びる長さＬ１とＹ軸方向に延びる幅Ｗ１とＺ軸方向に延びる厚みＴ３とを有し、絶縁体３６ｃの側面が絶縁体３６の側面と面一となるように絶縁体３６に積層される。この結果、図２（Ａ）〜図２（Ｂ）に示す凹みＤＴ１に相当する大きさを有する貫通孔ＨＬ１がガイド部材２０に形成される。

絶縁体３６ｃの上面には、Ｙ軸方向に並びかつ絶縁体３６ｃの下面にまで貫通する貫通孔ＨＬ−ＣＳ，ＨＬ−ＣＧ１，ＨＬ−ＣＧ２が形成される。また、貫通孔ＨＬ−ＣＳの端部周辺および内周面には導電膜ＥＬ−ＣＳが形成され、貫通孔ＨＬ−ＣＧ１の端部周辺および内周面には導電膜ＥＬ−ＣＧ１が形成され、そして貫通孔ＨＬ−ＣＧ２の端部周辺および内周面には導電膜ＥＬ−ＣＧ２が形成される。

高周波伝送線路４０の端部が貫通孔ＨＬ１に嵌合されたとき、貫通孔ＨＬ−ＣＳの下端は貫通孔ＨＬ−Ｓの上端と対向し、貫通孔ＨＬ−ＣＧ１の下端は貫通孔ＨＬ−Ｇ１の上端と対向し、そして貫通孔ＨＬ−ＣＧ２の下端は貫通孔ＨＬ−Ｇ２の上端と対向する。また、貫通孔ＨＬ−ＣＳ，ＨＬ−ＣＧ１，ＨＬ−ＣＧ２の上端には半田ペースト等の導電性接合材ＰＳ２が設けられ、上述した導電性接合材ＰＳ１は省かれる。

高周波伝送線路４０に設けられた凸部ＣＶ１およびＣＶ２は、高周波伝送線路４０とガイド部材２０との相対位置を決めるべく、ガイド部材２０を形成する絶縁体３６と係合する。具体的には、凸部ＣＶ１およびＣＶ２のＸ軸方向における正側の側面が、絶縁体３６のＸ軸方向における負側の側面と当接する。この結果、高周波伝送線路４０に設けられた信号端子４２，グランド端子４４ａ，４４ｂが、ガイド部材２０に設けられた信号端子２２，グランド端子２４ａ，２４ｂとそれぞれ対向する。

この状態で、ガイド部材２０を加熱すると、導電性接合材ＰＳ２が溶融する。溶融した導電性接合剤ＰＳ２は、表面張力または毛細管現象によって貫通孔ＨＬ−ＣＳ，ＨＬ−ＣＧ１，ＨＬ−ＣＧ２の下端に達し、さらに貫通孔ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２を経て信号端子２２，グランド端子２４ａ，２４ｂに達する。この結果、図１２（Ａ）〜図１２（Ｂ）から分かるように、補強層５６，線状導体５０および信号端子４２が信号端子２２と接続され、線状導体５２ａおよびグランド端子４４ａがグランド端子２４ａと接続され、線状導体５２ｂおよびグランド端子４４ｂがグランド端子２４ｂと接続される。

図１３（Ａ）〜図１３（Ｂ）を参照して、その他の実施例では、ガイド部材２０が省略され、高周波伝送線路２０はプリント配線板１０に直接実装される。高周波伝送線路２０は、貫通孔ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２の下端が配線基板１２に設けられた信号端子１４，グランド端子１６ａ，１６ｂと対向するようにプリント配線板１０に載置される。

この状態で導電性接合材ＰＳ１を貫通孔ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２の上面側端部にプリントし、プリントの後に高周波伝送線路４０を加熱すると、導電性接合材ＰＳ１が溶融し、表面張力または毛細管現象によって貫通孔ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２の下端に達する。この結果、図１４（Ａ）〜図１４（Ｂ）から分かるように、補強層５６，線状導体５０および信号端子４２が信号端子１４と接続され、線状導体５２ａおよびグランド端子４４ａがグランド端子１６ａと接続され、線状導体５２ｂおよびグランド端子４４ｂがグランド端子１６ｂと接続される。

図１５（Ａ）〜図１５（Ｂ）を参照して、さらにその他の実施例では、ガイド部材２０が省略され、プリント配線板１０に設けられた信号端子１４，グランド端子１６ａ，１６ｂの長さがＸ軸方向の正側に延長される。高周波伝送線路２０は、プリント配線板１０に直接実装される。高周波伝送線路２０が実装された後も、信号端子１４，グランド端子１６ａ，１６ｂは部分的に外部に露出する。

高周波伝送線路２０は、貫通孔ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２の下端が配線基板１２に設けられた信号端子１４，グランド端子１６ａ，１６ｂと対向するようにプリント配線板１０に載置される。

この状態で導電性接合材ＰＳ１を貫通孔ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２の上面側端部にプリントし、プリントの後に高周波伝送線路４０を加熱すると、導電性接合材ＰＳ１が溶融し、表面張力または毛細管現象によって貫通孔ＨＬ−Ｓ，ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２の下端に達する。下端に達した導電性接合材ＰＳ１は、信号端子１４，グランド端子１６ａ，１６ｂの上面を長さ方向に沿って移動し、高周波伝送線路４０のＸ軸方向における端部から迫り出す（図１６参照）。

こうして迫り出した導電性接合材ＰＳ１を視認することで、すなわち外観検査で補強層５６，線状導体５０および信号端子４２が信号端子１４と接続され、線状導体５２ａおよびグランド端子４４ａがグランド端子１６ａと接続され、線状導体５２ｂおよびグランド端子４４ｂがグランド端子１６ｂと接続されたことを確認することができる。

図１７を参照して、他の実施例に適用される高周波伝送線路４０は、貫通孔ＨＬ−Ｇ１およびＨＬ−Ｇ２がＸ軸に沿って等間隔で形成される。貫通孔ＨＬ−Ｇ１はグランド層５２を形成する線状導体５２ａを貫く位置に形成され、貫通孔ＨＬ−Ｇ２はグランド層５２を形成する線状導体５２ｂを貫く位置に形成される。上述と同様、貫通孔ＨＬ−Ｇ１の端部周辺および内周面には導電膜ＥＬ−Ｇ１が形成され、貫通孔ＨＬ−Ｇ２の端部周辺および内周面には導電膜ＥＬ−Ｇ２が形成される。

図１８（Ａ）〜図１８（Ｂ）に示すように、ガイド部材２０が搭載されたプリント配線板１０は、たとえば携帯通信端末８０の筐体ＣＢ１に収められる。高周波伝送線路４０は、上述の要領でプリント配線板１０に実装される。プリント配線板１０は、高周波伝送線路４０の長さ方向中央部の下側にも設けられる。等間隔で形成された貫通孔ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２は、このプリント配線板１０に設けられたグランド端子１６ａおよび１６ｂと対向する。

この状態で導電性接合材ＰＳ１を貫通孔ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２の上面側端部にプリントし、プリントの後に高周波伝送線路４０を加熱すると、導電性接合材ＰＳ１が溶融し、表面張力または毛細管現象によって貫通孔ＨＬ−Ｇ１，ＨＬ−Ｇ２の下端に達する。この結果、線状導体５２ａおよびグランド端子４４ａがグランド端子１６ａと接続され、線状導体５２ｂおよびグランド端子４４ｂがグランド端子１６ｂと接続される。

なお、上述した絶縁体３６および５４はいずれも、ポリイミドや液晶ポリマーなどの可撓性を有する熱可塑性樹脂によって構成される。熱可撓性樹脂で構成された絶縁シートＳＨ１〜ＳＨ３は熱圧着時にガスを発生するため、このガスを逃がすべく複数の微小な孔をグランド層４４に設けるようにしてもよい。

さらに、信号端子１４，２２，２６，４２、グランド端子１６ａ〜１６ｂ，２４ａ〜２４ｂ、グランド層４４，５２、線状導体５０は、銀や銅を主成分とする比抵抗の小さな金属材料、好ましくは金属箔により作製される。

また、高周波伝送線路４０を形成する絶縁体５４の厚みは、１００〜３００μｍの範囲で調整される。好ましくは、この厚みは２００μｍである。さらに、高周波伝送線路４０に設けられた線状導体５０の線幅は、１００〜５００μｍの範囲で調整される。好ましくは、線幅は２４０μｍである。また、グランド層５２を形成する線状導体５２ａ〜５２ｃの各々の線福は、２５〜２００μｍの範囲で調整される。好ましくは、これらの線幅は１００μｍである。さらに、線状導体５２ｃの間の距離は、１０００〜１００００μｍの範囲で調整される。好ましくは、この距離は、２５００μｍである。ガイド部材２０のサイズは、このような高周波伝送線路４０のサイズに適合するように調整される。

さらに、上述のいずれの実施例においても、高周波伝送線路４０に設けられた信号端子４２，グランド端子４４ａ〜４４ｂは、導電性接合材を介して、プリント配線板１０に設けられた信号端子１４，グランド端子１６ａ〜１６ｂと垂直に接続される（たとえば図１６参照）。したがって、たとえば５０Ωの特性インピーダンスを示すように高周波伝送線路４０を設計し、プリント配線板１０に設けられた内部パターン，信号端子１４，グランド端子１６ａ〜１６ｂを５０Ω系で設計した場合、線状導体５０，グランド層４４，５２によって形成されるＴＥＭ波の乱れが小さくなり、信号ロスを低減することができる。

また、たとえば図１６を参照して、高周波伝送線路４０に設けられた線状導体５０から補強層５６に向かって延びる一部の導電性接合材は、オープンスタブとして位置付けられる。ただし、上述のいずれの実施例においても、線状導体５０はＺ軸方向において補強層５６寄りの位置に設けられる。つまり、高周波伝送線路４０をプリント配線板１０に実装したとき、補強層５６から線状導体５０までの距離は、プリント配線板１０の上面から線状導体５０までの距離よりも短くなる。これによって、高周波伝送線路４０の周波数特性の劣化を抑えることができる。

１０ …プリント配線板
２０ …ガイド部材
４０ …高周波伝送線路
１４，２２，４２ …信号端子
１６ａ，１６ｂ，２４ａ，２４ｂ，４４ａ，４４ｂ …グランド端子
３６，５４ …絶縁体

この発明は、高周波伝送線路の接続・固定方法に関し、特に高周波伝送線路に設けられた線状導体が基板の端子と電気的に接続された状態で高周波伝送線路を基板に固定する、高周波伝送線路の接続・固定方法に関する。

それゆえに、この発明の主たる目的は、信頼性の高い接続構造を簡易な工程で実現することができる、高周波伝送線路の接続・固定方法を提供することである。

この発明に従う高周波伝送線路の接続・固定方法は、絶縁性の基材(54：実施例で相当する参照符号。以下同じ)の内部に設けられた信号電圧が印加される信号導体(50)を含む線状導体(50, 52a, 52b)を有し、かつ線状導体の位置に対応して基材に貫通孔(HL_S, HL_G1, HL_G2)が形成された高周波伝送線路(40)を準備する第１工程、貫通孔の一方端の位置を基板(36, 12)に設けられた基板側端子(22, 24a, 24b, 14, 16a, 16b)の位置に合わせた状態で高周波伝送線路を基板に配置する第２工程、および貫通孔の他方端に付与された導電性接合材(PS1)を流動化させ、貫通孔を介して導電性接合材を貫通孔の一方端側に到達させることで、基材の内部に設けられた信号導体を含む線状導体を基板側端子に電気的に接続する第３工程を備える。

好ましくは、第２工程において、高周波伝送線路を基板上に設けられたガイド部材(36)に嵌合させて位置決めする。好ましくは、貫通孔の内周面に金属膜(EL_S, EL_G1, EL_G2)が形成されている。

好ましくは、基板側端子は、基板上に設けられたガイド部材(36)上に設けられている。

好ましくは、線状導体は、グランド電圧が印加されるグランド導体(52a, 52b)を含み、基板側端子は、信号導体に接続された信号端子(22, 14)、およびグランド導体に接続されたグランド端子(24a, 24b, 14a, 14b)を含む。

貫通孔の他方端に設けられた導電性接合材は、貫通孔の一方端と基板側端子とを位置合わせした状態で高周波伝送線路を基板に配置した後に流動化される。流動化された導電性接合材は貫通孔の一方端側に到達し、これによって基材に設けられた線状導体が基板側端子と電気的に接続される。これによって、信頼性の高い接続構造を簡易な工程で実現できる。

好ましくは、基板は配線基板(12)と配線基板上に設けられたガイド部材(20)の絶縁体(36)とを含み、基板側端子は、ガイド部材の絶縁体上に設けられている。

Claims

絶縁性の基材に設けられた線状導体を有しかつ前記線状導体の位置に対応して前記基材に貫通孔が形成されたケーブルを準備する第１工程、
前記貫通孔の一方端の位置を基板に設けられた基板側端子の位置に合わせた状態で前記ケーブルを前記基板に配置する第２工程、および
前記貫通孔の他方端に付与された導電性接合材を流動化させ、前記貫通孔を介して前記導電性接合材を前記貫通孔の一方端側に到達させることで前記線状導体を前記端子に電気的に接続する第３工程を備える、ケーブルの接続・固定方法。
前記貫通孔の内周面に金属膜が形成されている、請求項１記載の接続・固定方法。
前記貫通孔の一方端および／または他方端の周囲に金属膜が形成されている、請求項１または２記載の接続・固定方法。
前記基板側端子は、前記基板上に実装された接続部材上に設けられている、請求項１ないし３のいずれかに記載の接続・固定方法。
前記線状導体は、信号電圧が印加される信号導体、およびグランド電圧が印加されるグランド導体を含み、
前記基板側端子は、信号線に接続された信号端子、およびグランドに接続されたグランド端子を含む、請求項１ないし４のいずれかに記載の接続・固定方法。