JPWO2018042793A1 - フレキシブルケーブル用コネクタ、フレキシブルケーブル用アダプタ、及び、フレキシブルケーブル - Google Patents

Abstract

本発明は、高周波帯域におけるフレキシブルケーブルのパッド部とコネクタのコンタクト端子との間の特性インピーダンスの整合を改善し、反射を抑えて、リターンロスやインサーションロスの発生を低減したフレキシブルケーブル用コネクタ、フレキシブルケーブル用アダプタ、及び、フレキシブルケーブルを提供することを目的とする。本発明のフレキシブルケーブル１１０とフレキシブルケーブル用コネクタ１２０との接続構造は、フレキシブルケーブル１１０、あるいは、フレキシブルケーブル用コネクタ１２０の周囲に配置された導電性樹脂で形成された高周波特性改善部１０２を更に備え、高周波特性改善部１０２と、フレキシブルケーブル１１０のパッド部１１３に配置された複数の導体１１１との間が、絶縁材料で形成された基材１１２により離間されることを特徴とする。

Description

本発明は、フレキシブルケーブル用コネクタ、フレキシブルケーブル用アダプタ、及び、フレキシブルケーブルに関し、特に、高周波帯域の特性を改善可能であるフレキシブルケーブル用コネクタ、フレキシブルケーブル用アダプタ、及び、フレキシブルケーブルに関する。

回路基板同士を電気的に接続する方法の１つとして、フレキシブルケーブルを使用して接続する方法がある。フレキシブルケーブルとしては、ポリイミド等の屈曲率が高く薄い絶縁材料を支持体とした柔軟に曲がる基材上に接着層を形成し、その上に導体箔を形成した構造を有するＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、及び、並列に配置された導体をフィルム状の絶縁体で上下から挟んで作られたＦＦＣ（Ｆｌｅｘ ｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）が知られている。また、これらの接続用に使用されるフレキシブルケーブル用コネクタも従来から知られている。

フレキシブルケーブルを用いて接続する方法の一例として、例えば特許文献１には、回路基板側に実装されたコネクタにフレキシブルケーブルを接続する方法が開示されている。特許文献１では、コネクタの上面側が、導電性材料で形成されたアクチュエータ、シェル、可動プレートによって覆われ、これらアクチュエータ、シェル、可動プレートがプリント配線板の接地パターンに接地することにより、コネクタから発生する電磁波を確実にシールドしている。

また、特許文献２には、フレキシブルケーブルの伝送効率を高めるため、ケーブルの裏面に金属箔からなるシールド導体を設け、外来電磁波の入力を遮蔽する発明が開示されている。

特開２００９−２７２２５６号公報 特開２００２−２１６８７３号公報

ところで、フレキシブルケーブルを使用した高速伝送技術においては、伝送速度を高めるために高周波帯域の信号を使用している。高周波帯域で安定して送受信を行うためには、伝送線路の特性インピーダンスの整合を行う必要がある。特性インピーダンスの整合が行えない場合には、リターンロスやインサーションロスが発生し、伝送効率が低下することになる。また、特定波長において反射によるリップルが線路上に発生し、その影響によって伝送効率が低下する場合もある。

他方において、上述したように一部に導電性部材からなるシールド部材を配置して外来電磁波の侵入や放射を抑制する技術も提案されている。しかしながら、これらは高周波帯域におけるフレキシブルケーブルとコネクタとの間のインピーダンス整合を目的としたものではなく、リターンロスやインサーションロスが発生し、その結果伝送効率が低下する可能性もある。

従って、本発明の目的は、高周波帯域におけるフレキシブルケーブルのパッド部とコネクタのコンタクト端子との間の特性インピーダンスの整合を改善し、反射を抑えて、リターンロスやインサーションロスの発生を低減したフレキシブルケーブル用コネクタ、フレキシブルケーブル用アダプタ、及び、フレキシブルケーブルを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のフレキシブルケーブルとフレキシブルケーブル用コネクタとの接続構造は、フレキシブルケーブルとフレキシブルケーブル用コネクタとの接続構造であって、上記フレキシブルケーブルは、複数の導体と、上記複数の導体を整列して固定し、互いに絶縁して保持する、屈曲率が高く薄い絶縁材料で形成された基材と、上記基材の両端に形成され、上記フレキシブルケーブル用コネクタの複数のコンタクト端子と電気的に接触させるために表面に露出された上記複数の導体を整列して固定するパッド部とを備え、上記フレキシブルケーブル、あるいは、上記フレキシブルケーブル用コネクタの周囲に配置された導電性樹脂で形成された高周波特性改善部を更に備え、上記高周波特性改善部と、上記フレキシブルケーブルの上記パッド部に配置された上記複数の導体との間が、上記絶縁材料で形成された上記基材により離間されることを特徴とすることを特徴とする。

上記課題を解決するために、本発明のフレキシブルケーブル用アダプタは、フレキシブルケーブルが挿入されて固定され、上記フレキシブルケーブルをフレキシブルケーブル用コネクタに挿抜可能に接続するためのフレキシブルケーブル用アダプタであって、絶縁材料で形成され、上記フレキシブルケーブルが挿入されて固定される開口部を有するハウジングと、上記ハウジングの上記開口部の周囲であって、上記フレキシブルケーブルのパッド部の露出された複数の導体が配置される面とは反対側の面に配置される導電性樹脂で形成された高周波特性改善部とを備えることを特徴とする。

また、上記高周波特性改善部の先端側は、上記ハウジングによって覆われ、上記フレキシブルケーブル用アダプタを上記フレキシブルケーブル用コネクタに挿入する際、上記高周波特性改善部と上記フレキシブルケーブル用コネクタの複数のコンタクト端子とが上記ハウジングによって電気的に非接触となるものとしてもよい。

上記課題を解決するために、本発明のフレキシブルケーブル用コネクタは、フレキシブルケーブルが挿抜可能に接続される開口部を有するフレキシブルケーブル用コネクタであって、上記フレキシブルケーブルのパッド部の露出された複数の導体に接触するための複数のコンタクト端子と、上記複数のコンタクト端子を整列して固定し、互いに絶縁して保持するベース側ハウジングと、上記ベース側ハウジングの上面を覆うように配置され、導電性樹脂で形成された高周波特性改善部であるカバー側ハウジングとを備えることを特徴とする。

また、上記ベース側ハウジングと、上記カバー側ハウジングは、２色成型により一体に成型されるものとしてもよい。

また、上記フレキシブルケーブル用コネクタの上記カバー側ハウジングの上記開口部側の裏面に、上記複数のコンタクト端子との電気的接触を防止する絶縁部材が設けられるものとしてもよい。

本発明には、フレキシブルケーブルも含まれる。すなわち、フレキシブルケーブル用コネクタの開口部に挿抜可能に接続されるフレキシブルケーブルであって、複数の導体を保持する基材と、前記フレキシブルケーブル用コネクタの複数のコンタクト端子に電気的に接触させるために、前記複数の導体の一部を前記基材の表面に露出してなるパッド部と、前記基材の前記パッド部に対向する裏面側に配置される高周波特性改善部と、を備えることを特徴としている。

より好ましい態様として、前記高周波特性改善部は、導電性フィラーが添加された導電性接着剤層であり、前記導電性接着剤層を介して所定の補強板が貼着される。

また別の態様として、前記高周波特性改善部は導電性樹脂シートからなり、前記導電性樹脂シートが、前記基材の前記パッド部に対向する裏面側に貼着されている。

より好ましい態様として、前記導電性樹脂シートは、ベースシートの表面に有機導電性高分子層が所定の層厚で形成され、前記導電性高分子層が前記基材の裏面に対向するように配置されている。

さらに好ましい態様として、前記基材の裏面と前記導電性高分子層との間には、前記導電性樹脂シートを貼着するための粘着剤層が設けられている。

本発明によれば、高周波帯域におけるフレキシブルケーブルのパッド部とコネクタのコンタクト端子との間の特性インピーダンスの整合を改善し、反射を抑えて、リターンロスやインサーションロスの発生を低減したフレキシブルケーブル用コネクタ、フレキシブルケーブル用アダプタ、及び、フレキシブルケーブルを提供することができる。

図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態のフレキシブルケーブル用アダプタがフレキシブルケーブル用コネクタに嵌合される前の状態を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すフレキシブルケーブル用アダプタがフレキシブルケーブル用コネクタに嵌合される前の状態を図１（ａ）の方向とは反対の方向から示す斜視図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）に示すフレキシブルケーブル用アダプタがフレキシブルケーブル用コネクタに嵌合された状態を示す斜視図である。 図２（ａ）は、フレキシブルケーブルを示す斜視図であり、図２（ｂ）は、図１（ａ）に示すＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿った断面図である。 図３（ａ）は、従来のフレキシブルケーブル用アダプタの伝送特性の周波数特性を示す図であり、図３（ｂ）は、本発明の第１の実施形態のフレキシブルケーブル用アダプタの伝送特性の周波数特性を示す図であり、図３（ｃ）は、本発明の第１の実施形態のフレキシブルケーブル用アダプタにフレキシブルケーブルが嵌合された状態を示す模式図である。 図４（ａ）は、本発明の第２の実施形態のフレキシブルケーブル用コネクタが分解された状態を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すフレキシブルケーブル用コネクタのカバー側ハウジングの裏面側を示す平面図であり、図４（ｃ）は、図４（ａ）に示すフレキシブルケーブル用コネクタが組み立てられた状態を示す斜視図であり、図４（ｄ）は、図４（ｃ）に示すＩＶＤ−ＩＶＤ線に沿った断面図である。 図５（ａ）は、従来のフレキシブルケーブル用コネクタの伝送特性の周波数特性を示す図であり、図５（ｂ）は、本発明の第２の実施形態のフレキシブルケーブル用コネクタの伝送特性の周波数特性を示す図である。 図６（ａ）は、従来のフレキシブルケーブルがフレキシブルケーブル用コネクタに嵌合された状態を示す断面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿った断面模式図であり、図６（ｃ）は、本発明の第３の実施形態のフレキシブルケーブルがフレキシブルケーブル用コネクタに嵌合された状態を示す断面図であり、図６（ｄ）は、図６（ｃ）に示すＶＩＤ−ＶＩＤ線に沿った断面模式図であり、図６（ｅ）は、本発明の第４の実施形態のフレキシブルケーブルがフレキシブルケーブル用コネクタに嵌合された状態を示す図であり、図６（ｆ）は、図６（ｅ）に示すＶＩＦ−ＶＩＦ線に沿った断面模式図である。 図７（ａ）は、従来のフレキシブルケーブルの伝送特性の周波数特性を示す図であり、図７（ｂ）は、本発明の第３の実施形態のフレキシブルケーブルの伝送特性の周波数特性を示す図であり、図７（ｃ）は、本発明の第４の実施形態のフレキシブルケーブルの伝送特性の周波数特性を示す図である。 図８（ａ）は、ＴｙｐｅＡのＦＰＣのフレキ部分の断面を示す模式図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すＦＰＣのパッド部分の断面を示す模式図であり、図８（ｃ）は、ＴｙｐｅＢのＦＰＣのフレキ部分の断面を示す模式図であり、図８（ｄ）は、図８（ｃ）に示すＦＰＣのパッド部分の断面を示す模式図である。 ＴｙｐｅＡ、及び、ＴｙｐｅＢのＦＰＣのインサーションロスを比較して示す図である。 本発明の第４実施形態に係るフレキシブルケーブルの（ａ）表面側の部分拡大正面図、（ｂ）裏面側の部分拡大背面図および（ｃ）図１０（ａ）の右側面図。 上記第４実施形態のフレキシブルケーブルのパッド部を拡大した部分拡大断面図。 上記第４実施形態のフレキシブルケーブルのインサーションロスを比較して示すグラフ。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

尚、以下の説明における上下方向の概念は、添付の図面における上下に対応しており、各部材の相対的な位置関係を示すものであって、絶対的な位置関係を示すものではない。また、以下の説明において、便宜的にコネクタの挿入方向を「先端」と示し、コネクタの挿入方向の反対方向を「後端」と示し、左右方向とは、コネクタの挿入方向に対し直交する方向を「左右」を示すこととするが、絶対的な位置関係を示すものではない。

まず、本発明の第１の実施形態について説明する。

図１（ａ）乃至図２（ｂ）において、本発明の第１の実施形態のフレキシブルケーブル用アダプタ１００は、ＦＰＣあるいはＦＦＣなどのフレキシブルケーブル１１０が挿入されて固定され、このフレキシブルケーブル１１０をフレキシブルケーブル用コネクタ１２０に挿抜可能に接続するものである。

フレキシブルケーブル用アダプタ１００は、絶縁材料で形成されたハウジング１０１と、導電性樹脂で形成された高周波特性改善部１０２とから構成される。ハウジング１０１は、合成樹脂の成形品からなる扁平な直方体形状を呈し、その底部（図２（ｂ）に示す下面側）には、高周波特性改善部１０２が収納される収納凹部１０１ｄが形成されている。

図２（ｂ）を併せて参照して、収納凹部１０１ｄは、ハウジング１０１の底部から上部方向に向かって一段低く形成された凹部であり、左右両端に側壁部１０１ｅ、１０１ｅを有する下向きの断面コ字状に形成されている。収納凹部１０１ｄは、その底壁（図２（ｂ）では上壁）がハウジング１０１の後端（図２（ｂ）では左端）から前端（図２（ｂ）では右端）に向かって水平に形成されており、その前端側には高周波特性改善部１０２の先端が当接する垂直な前壁部１０１ｆが形成されている。

この実施形態において、収納凹部１０１ｄの深さ（前壁部１０１ｆの高さ）は、高周波特性改善部１０２とフレキシブルケーブル１１０とを重ね合わせた板厚とほぼ同じとなるように形成されている。これによれば、図２（ｂ）に示すように、収納凹部１０１ｄ内に高周波特性改善部１０２とフレキシブルケーブル１１０とを収納することにより、ハウジング１０１の底面とフレキシブルケーブル１１０の底面とが同一平面となるようになっている。

ハウジング１０１の先端側には、フレキシブルケーブル用コネクタ１２０に挿入される挿入部１０１ｂが形成されている。挿入部１０１ｂは、ハウジング１０１の先端（図２（ｂ）では右端）を基端として、そこからほぼ水平に延在している。挿入部１０１ｂの先端は、高周波特性改善部１０２の先端面が露出しないように絶縁樹脂部１０１ｇが設けられている。これによれば、絶縁樹脂部１０１ｇによって、導電性を有する高周波特性改善部１０２の先端が覆い隠されているため、フレキシブルケーブル用アダプタ１００をフレキシブルケーブル用コネクタ１２０に挿抜する時に高周波特性改善部１０２がコンタクト端子１２１に接触して短絡することを防ぐことができる。

ハウジング１０１の両側面には、フレキシブルケーブル用コネクタ１２０の後述する２つの係合部１２２ｂに係合するための２つのロック部１０１ｃが形成される。この実施形態において、ロック部１０１ｃは弾性変形可能な係止片からなり、フレキシブルケーブル用コネクタ１２０の係合部１２２ｂにロック部１０１ｃが弾性的に係合するようになっている。

高周波特性改善部１０２を形成する導電性樹脂としては、本来の高分子の構造に由来する導電性を保有する本質的な導電性樹脂と、非導電性樹脂に無機導電体を充填することにより、導電性が発現する複合導電性高分子が知られているが、特に限定するものではない。

但し、後述するように、高周波特性改善部１０２を形成する導電性樹脂の導電率、及び、高周波特性改善部１０２と後述する複数の導体１１１との距離は、送受信される高周波帯域の信号の伝送特性に影響を与えるため、この点には注意を要する。

図２（ａ）に示すように、フレキシブルケーブル１１０は、複数の導体１１１と、当該複数の導体１１１を整列して固定し、互いに絶縁して保持する、ＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ）やポリイミド等の絶縁材料で形成された基材１１２と、基材１１２の両端に形成され、外部と電気的に接触させるために表面に露出された複数の導体１１１を整列して固定するパッド部１１３とを主に備える。この実施形態において、フレキシブルケーブル１１０は高周波特性改善部１０２とともに熱融着によって一体的に貼り合わされた状態で固定されている。なお、フレキシブルケーブル１１０及び高周波特性改善部１０２の固定方法は、本実施形態に示される方法に限定されるものではない。

図１（ａ）ないし図２（ｂ）に示すように、フレキシブルケーブル用コネクタ１２０は、パッド部１１３の露出された複数の導体１１１と電気的に接触し、回路基板（図示せず）のランドパターンにはんだ付け等で接続される複数のコンタクト端子１２１と、当該複数のコンタクト端子１２１を整列して固定し、互いに絶縁して保持するコネクタハウジング１２２と、コネクタハウジング１２２の両側面に配置され、フレキシブルケーブル用コネクタ１２０を回路基板に固定し、金属材料で形成された２つの固定金具１２３とを主に備える。コネクタハウジング１２２は、絶縁材料で形成され、コネクタハウジング１２２の後端側には、フレキシブルケーブル用アダプタ１００のハウジング１０１の挿入部１０１ｂが挿入される開口部１２２ａが形成される。さらに、この開口部１２２ａの内部の両側面には、フレキシブルケーブル用アダプタ１００のハウジング１０１のロック部１０１ｃを係合するための２つの係合部１２２ｂが形成される。

図２（ｂ）に示すように、フレキシブルケーブル用アダプタ１００のハウジング１０１の開口部１０１ａに挿入されて固定されたフレキシブルケーブル１１０は、先端側の挿入部１０１ｂ付近まで到達し、図２（ｂ）に示す下面側に、フレキシブルケーブル１１０のパッド部１１３に配置された複数の導体１１１が露出される。下面側に露出された複数の導体１１１は、図１（ｃ）に示す嵌合状態になると、フレキシブルケーブル用コネクタ１２０の複数のコンタクト端子１２１と接触し、電気的に接続される。

このときに、図２（ｂ）に示すように、フレキシブルケーブル用アダプタ１００の導電性樹脂で形成された高周波特性改善部１０２は、フレキシブルケーブル１１０の図２（ｂ）に示すパッド部１１３の上面側を覆うように配置される。上述したように、フレキシブルケーブル１１０の複数の導体１１１は、図２（ｂ）の下面側に配置されるため、高周波特性改善部１０２は、フレキシブルケーブル１１０の複数の導体１１１と、絶縁材料により形成された基材１１２により離間されることとなる。このように、導電性樹脂で形成された高周波特性改善部１０２をフレキシブルケーブル１１０のパッド部１１３に配置された複数の導体１１１から、ある程度離間して配置すると後述するような効果を奏する。

図３（ａ）に示すように、導電性樹脂で形成された高周波特性改善部１０２を備えていない従来のフレキシブルケーブル用アダプタでは、所定帯域でインサーションロスのリップルが生じていることがわかる。また、リターンロス、ファーエンドクロストーク、及び、ニアエンドクロストークについても、同様に、所定帯域で大きな波形の乱れが生じていることがわかる。このような場合、特性インピーダンスの整合が取れずに、伝送特性が悪化し、信号を送受信できない可能性がある。

これに対して、図３（ｂ）に示すように、本発明の第１の実施形態のフレキシブルケーブル用アダプタ１００では、インサーションロス、リターンロス、ファーエンドクロストーク、及び、ニアエンドクロストークのいずれについても、リップルが発生する等の波形の大きな乱れが発生しておらず、伝送特性が悪化することがないことがわかる。

図３（ｃ）に示す模式図は、説明の都合上、図１（ｂ）に示す図とは上下逆向きに示されており、フレキシブルケーブル１１０の一例としてＦＰＣ３００は、上から複数の導体３０１、ＬＣＰ層３０２、接着剤層３０３、及び、補強板層３０４から構成され、ＦＰＣ
３００の補強板層３０４の外側にはフレキシブルケーブル用アダプタ１００の導電性樹脂で形成された高周波特性改善部１０２が配置される。なお、ここでは、フレキシブルケーブル１１０として、ＦＰＣを使用したが、ＦＦＣを使用するものとしてもよい。

図３（ａ）、及び、図３（ｂ）に示すように、検討の結果、複数の導体１１１からある程度の距離を離間して導電性樹脂で形成された高周波特性改善部１０２を配置することにより、高周波帯域における伝送特性が改善されることがわかった。また、この距離は、導電性樹脂の導電率と、送受信される信号の周波数により変化することがわかった。ここでは、ＦＰＣ３００の絶縁材として使用されるＬＣＰ層３０２、接着剤層３０３、補強板層３０４を合わせた距離を離間することにより、高周波帯域における伝送特性が改善されることがわかった。

以上のように、本発明の第１の実施形態のフレキシブルケーブル用アダプタ１００によれば、高周波帯域におけるフレキシブルケーブルのパッド部とコネクタのコンタクト端子との間の特性インピーダンスの整合を改善し、反射を抑えて、リターンロスやインサーションロスの発生を低減することができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

図４（ａ）乃至図４（ｄ）において、本発明の第２の実施形態のフレキシブルケーブル用コネクタ４００は、フレキシブルケーブル１１０が挿抜可能に接続されるものである。

図４（ａ）に示すように、フレキシブルケーブル用コネクタ４００は、複数のコンタクト端子４０１と、複数のコンタクト端子４０１を保持するベース側ハウジング４０２と、ベース側ハウジング４０２の上面を覆うように配置されるカバー側ハウジング４０３と、カバー側ハウジング４０３の裏面側に貼り付けられた絶縁テープ４０４と、ベース側ハウジング４０２とカバー側ハウジング４０３とを貼り合わせて、回路基板（図示せず）に固定する金属製の２つの固定金具４０５とを備える。

複数のコンタクト端子４０１は、銅に金メッキなどの金属材料で形成され、フレキシブルケーブル１１０のパッド部１１３の露出された複数の導体１１１と電気的に接続し、回路基板（図示せず）のランドパターンにはんだ付け等で接続される。

ベース側ハウジング４０２は、絶縁材料の成形品で横長な扁平状に形成されており、上面から前面にかけて断面Ｌ字状に切り欠かれている。ベース側ハウジング４０２の切欠部４０６の水平な底部４０６ａには、複数のコンタクト端子４０１が互いに絶縁された状態で整列して固定されている。ベース側ハウジング４０２の左右両端には、後述する固定金具４０５が挿入されるベース側固定溝４０２ａが形成されている。

カバー側ハウジング４０３は、高周波特性改善部として機能する導電性樹脂からなり、ベース側ハウジング４０２とほぼ同じ横長な扁平板状に形成されている。カバー側ハウジング４０３には、後述する固定金具４０５が挿入されるカバー側固定溝４０３ａがベース側固定溝４０２ａを同一線上となる位置に形成されている。

これによれば、ベース側ハウジング４０２と、カバー側ハウジング４０３とは、ベース側ハウジング４０２の上にカバー側ハウジング４０３が位置するように組み合わせることにより、ベース側固定溝４０２ａとカバー側固定溝４０３ａとが同一線上に連通し、そこに各両側に２つの固定金具４０５を圧入して固定することができる。

ベース側ハウジング４０２の上にカバー側ハウジング４０３を組み合わせることにより、フレキシブルケーブル用コネクタ４００の後端側（図４（ｄ）では左端）には、フレキシブルケーブル１１０が挿入される開口部４００ａが形成される。なお、ここでは、両側面に２つの固定金具４０５を圧入して固定するものとしたが、これには限定されず、その他の固定方法、例えば接着剤などで固定するものとしてもよい。また、ベース側ハウジング４０２と、カバー側ハウジング４０３は、２色成型により一体に成型されるものとしてもよい。

絶縁テープ４０４は、絶縁材料で形成されたシートであり、カバー側ハウジング４０３の開口部４００ａ側の裏面に貼り付けられる。これにより、複数のコンタクト端子４０１と、導電性樹脂で形成されたカバー側ハウジング４０３が誤って電気的に接触することを防止できる。なお、構造上、複数のコンタクト端子４０１と、導電性樹脂で形成されたカバー側ハウジング４０３が接触する可能性がない場合には、絶縁テープ４０４を貼り付ける必要はない。また、これとは別の方法として、カバー側ハウジング４０３の裏面を幅方向（図４（ｄ）では左右方向）の両端から中央に向かって逆Ｖ字状に切欠部を形成し、コンタクト端子４０１とカバー側ハウジング４０３との間のクリアランスを設けて短絡を防止してもよい。

図５（ａ）に示すように、導電性樹脂で形成され、高周波特性改善部として機能するカバー側ハウジング４０３を備えていない従来のフレキシブルケーブル用アダプタでは、所定帯域でインサーションロスのリップルが生じていることがわかる。また、リターンロス、ファーエンドクロストーク、及び、ニアエンドクロストークについても、同様に、所定帯域で大きな波形の乱れが生じていることがわかる。第１の実施形態と同様に、このような場合、特性インピーダンスの整合が取れずに、伝送性能が悪化し、信号を送受信できない可能性がある。

これに対して、図５（ｂ）に示すように、本発明の第２の実施形態のフレキシブルケーブル用コネクタ４００では、インサーションロス、リターンロス、ファーエンドクロストーク、及び、ニアエンドクロストークのいずれについても、リップルが発生する等の波形の大きな乱れが生じておらず、伝送性能が悪化することがないことがわかる。

以上のように、本発明の第２の実施形態のフレキシブルケーブル用コネクタ４００によれば、第１の実施形態と同様に、高周波特性改善部として機能するカバー側ハウジング４０３と、フレキシブルケーブル１１０のパッド部１１３に配置された複数の導体１１１との間が、絶縁材料により形成された基材１１２により離間されることとなり、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

次に、本発明の第３の実施形態、及び、第４の実施形態について説明する。

図６（ａ）、及び、図６（ｂ）において、従来のフレキシブルケーブル用コネクタ６２０は、複数のコンタクト端子６２１と、当該複数のコンタクト端子６２１を整列して固定し、互いに絶縁して保持するコネクタハウジング６２２と、コネクタハウジング６２２の両側面に配置され、フレキシブルケーブル用コネクタ６２０を回路基板に固定する２つの固定金具４０５とを主に備える。コネクタハウジング６２２は、絶縁材料で形成され、コネクタハウジング６２２の後端側には、フレキシブルケーブル１１０として例えばＦＰＣ３００が挿入される開口部６２２ａが形成される。

図６（ａ）、及び、図６（ｂ）に示すように、従来のＦＰＣ３００は、フレキシブルケーブル用コネクタ６２０の開口部６２２ａに挿入される。ＦＰＣ３００のパッド部分の表面に露出された複数の導体３０１は、図６（ａ）に示す下面側に表れ、複数のコンタクト端子６２１に接触される。また、ＦＰＣ３００のパッド部分の露出された複数の導体３０１とは反対側の面は、フレキシブルケーブル用コネクタ６２０の開口部６２２ａのコネクタハウジング６２２の上面側と接触している。

図６（ｂ）に示す模式図は、説明の都合上、図６（ａ）に示す図とは上下逆向きに示されている。図６（ｂ）において、従来のＦＰＣ３００は、上から複数の導体３０１、ＬＣＰ層３０２、接着剤層３０３、及び、補強板層３０４から構成され、補強板層３０４の外側は、コネクタハウジング６２２の上面側に接触されている。

図６（ｃ）、及び、図６（ｄ）において、本発明の第３の実施形態のフレキシブルケーブル６００は、従来のＦＰＣ３００と比較して、接着剤層６０３に導電性フィラーが添加され、高周波特性改善部として機能することが異なり、その他の構成は同じである。同じ構成要素には、同じ符号を付し説明を省略する。なお、本実施形態のフレキシブルケーブル６００の接着剤層６０３は、導電性フィラーを添加するものとしたが、これには限定されず、その他の方法により、導電性を備えるものとしてもよく、導電性樹脂で形成された高周波特性改善部として機能すればよい。

図６（ｅ）、及び、図６（ｆ）において、本発明の第４の実施形態のフレキシブルケーブル６１０は、従来のＦＰＣ３００と比較して、補強板層６１４に導電性樹脂シートが使用され、高周波特性改善部として機能することが異なり、その他の構成は同じである。同じ構成要素には、同じ符号を付し説明を省略する。なお、本実施形態のフレキシブルケーブル６１０の補強板層６１４は、導電性樹脂シートを使用するものとしたが、これには限定されず、その他の方法により、導電性を備えるものとしてもよく、導電性樹脂で形成された高周波特性改善部として機能すればよい。

図７（ａ）に示すように、導電性樹脂で形成された高周波特性改善部を備えていない従来のＦＰＣ３００では、所定帯域でインサーションロスのリップルが生じていることがわかる。また、リターンロス、ファーエンドクロストーク、及び、ニアエンドクロストークについても、同様に、所定帯域で大きな波形の乱れが生じていることがわかる。第１及び第２の実施形態と同様に、このような場合、特性インピーダンスの整合が取れずに、伝送性能が悪化し、信号を送受信できない可能性がある。

これに対して、図７（ｂ）、及び、図７（ｃ）に示す本発明の第３の実施形態のフレキシブルケーブル６００、及び、本発明の第４の実施形態のフレキシブルケーブル６１０では、インサーションロス、リターンロス、ファーエンドクロストーク、及び、ニアエンドクロストークのいずれについても、リップルが発生する等の波形の大きな乱れが生じておらず、伝送性能が悪化することがないことがわかる。

以上のように、本発明の第３の実施形態、及び、第４の実施形態のフレキシブルケーブル６００、６１０によれば、第１の実施形態と同様に、高周波特性改善部として機能する接着剤層６０３、あるいは、補強板層６１４と、フレキシブルケーブルのパッド部に配置された複数の導体３０１との間が、絶縁材料により形成されたＬＣＰ層３０２により離間されることとなり、第１、及び、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。

次に、ＦＰＣの厚さによるインサーションロスの変化について説明する。

図８（ａ）において、ＴｙｐｅＡのＦＰＣ８００のフレキ部分は、上からカバーレイポリイミド層８０１、低損失接着剤層８０２、複数の導体８０３、ＬＣＰ層８０４、ＧＮＤ層８０５、カバーレイ接着剤層８０６、及び、カバーレイポリイミド層８０７から構成される。信号線の導体８０３が、その両側に配置されたＧＮＤ線の導体８０３´と２層目の導体層であるＧＮＤ層８０５で囲まれる構成は、マイクロストリップラインと呼ばれ、信号線のノイズの放射と輻射を抑制し、高周波での伝送特性が優れた構成である。

図８（ｂ）において、ＴｙｐｅＡのＦＰＣ８００のパッド部分は、図８（ａ）に示すフレキ部分からカバーレイポリイミド層８０１と、低損失接着剤層８０２が取り外され、その反対側の面に、接着剤層８０８と、補強板層８０９が追加される。

図８（ｃ）において、ＴｙｐｅＢのＦＰＣ８１０のフレキ部分は、ＴｙｐｅＡのＦＰＣ８００と同様の構成を有しているが、カバーレイ接着剤層８１６と、カバーレイポリイミド層８１７を合わせた厚みがαだけ厚くなるように構成されていることが異なる。同様の構成要素には、同様の参照符号を付し、説明を省略する。

図８（ｄ）において、ＴｙｐｅＢのＦＰＣ８１０のパッド部分は、フレキ部分からカバーレイポリイミド層８０１と、低損失接着剤層８０２が取り外されるが、仕様により、図８（ｂ）に示すＴｙｐｅＡのＦＰＣ８００のパッド部分と異なり、接着剤層と、補強板層が追加されていない。このため、ＴｙｐｅＡのＦＰＣ８００のパッド部分の厚みＺと、ＴｙｐｅＢのＦＰＣ８１０のパッド部分の厚みＺ´＋αと、を比較すると、ＴｙｐｅＡのＦＰＣ８００のパッド部分の厚みＺの方が、少しだけ厚くなるように構成されている。

図９は、ＴｙｐｅＡ、及び、ＴｙｐｅＢのＦＰＣのインサーションロスを比較して示す図である。

図９に示すように、ＴｙｐｅＡのＦＰＣ８００のインサーションロスと、ＴｙｐｅＢのＦＰＣ８１０のインサーションロスを比較すると、厚さの薄いＴｙｐｅＢのＦＰＣ８１０の方が低い値となっている。検討の結果、ＦＰＣの厚さが薄くなると、特性インピーダンスが低くなり、インピーダンス整合が取れずにインサーションロスが悪化することがわかった。従って、これらの点に留意して、ＦＰＣの厚さを選択すれば、更に高周波帯域の特性を改善するできることがわかった。

次に、図１０および図１１を参照して、本発明の第４実施形態に係るフレキシブルケーブル５００について説明する。このフレキシブルケーブル５００は、表面側の一端（図１０（ａ）では上端）にパッド部Ｐを有するフレキシブルケーブル本体５１０（以下、単にＦＰＣ本体５１０という）を有し、ＦＰＣ本体５１０の裏面（図１０（ｂ）側）には、高周波特性改善部として導電性樹脂シート５３０がパッド部Ｐを覆うように設けられている。

この第４実施形態において、ＦＰＣ本体５１０は、直線の帯状であるが、例えばＬ字状やクランク状などであってもよい。同様に、パッド部Ｐは、ＦＰＣ本体５１０の表面側に露出するように設けられているが、ＦＰＣ本体５１０の裏面側に設けられていてもよいし、表面側と裏面側の両面に設けられていてもよい。さらに、パッド部Ｐは、先端や後端にだけでなく、側端に設けられていてもよく、接続されるコネクタの仕様に応じて任意の位置に変更可能である。

ＦＰＣ本体５１０は、絶縁樹脂シートからなる基材５１１と、基材５１１の両面に配置されるカバーレイ５１３，５１４とを有し、基材５１１の表面（この実施形態では上面）および裏面この実施形態では下面）には、導体５１２が配置されている。導体５１２は、所定の回路パターンで形成された金属箔であり、その一部が表面に露出することによりパッド部Ｐが形成される。

この第４実施形態において、カバーレイ５１３，５１４は任意的な構成要素であり、図８に示す構造と実質的に同一と見なされるため、その説明は省略する。ＦＰＣ本体５１０は、裏面側のカバーレイ５１４を省略可能であるが、省略した場合、基材５１１の裏面に対して導電性樹脂シート５３０をＦＰＣ本体の裏面の全面にわたって貼り合わせて絶縁する必要がある。

この第４実施形態の特徴は、ＦＰＣ本体５１０のパッド部Ｐに対向する裏面側に導電性樹脂シート５３０を設けたことにある。この第５実施形態において、導電性樹脂シート５３０は、合成樹脂製のベースシート５３１の表面（図１０では上面）に導電性高分子層５３２が所定の層厚（好ましい層厚としては０．１μｍ以上）で形成された導電性樹脂シートが用いられている。

第５実施形態において、導電性樹脂シート５３０は、耐環境性（耐熱性、耐薬品性）の良好な有機導電性材料が最も好適に用いられるが、有機・無機を問わずにこれ以外の導電性材料が用いられてもよい。すなわち、カーボンなどの導電フィラーが入った樹脂シートや金属蒸着膜シート、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）コーティングシートなどであってもよい。

導電性樹脂シート５３０は、導電性高分子層５３２がＦＰＣ本体５１０のパッド部Ｐに対向する裏面側に対向配置されている。この実施形態において、導電性樹脂シート５３０はパッド部Ｐの面積よりも大きな面積で配置されているが、パッド部Ｐの対向する裏面側に配置されていれば、その大きさは仕様に応じて任意に変更可能である。

より好ましい態様として、ＦＰＣ本体５１０の裏面側と導電性高分子層５３２との間には、導電性樹脂シート５３０を貼着するための粘着剤層５２０が設けられていることが好ましい。粘着剤層５２０は、ＦＰＣ本体５１０の裏面側、あるいは、導電性樹脂シート５３０の導電性高分子層５３２の表面側のいずれか一方に設けてあればよい。

図１２に示すように、導電性樹脂シート５３０を有するフレキシブルケーブル（実施例）と、導電性樹脂シート５３０を持たないフレキシブルケーブル（比較例）とのインサーションロスを比較すると、導電性樹脂シート５３０を有するフレキシブルケーブルは、インピーダンス整合が取れ、インサーションロスが低減することがわかった。

これによれば、ＦＰＣ本体５１０のパッド部Ｐに対向する裏面側に有機導電性高分子層５３２が形成された導電性樹脂シート５３０を一体的に貼り合わせたことにより、高周波特性を改善することができる。

以上のように、本発明のフレキシブルケーブル用コネクタ、フレキシブルケーブル用アダプタ、及び、フレキシブルケーブルによれば、高周波帯域におけるフレキシブルケーブルのパッド部とコネクタのコンタクト端子との間の特性インピーダンスの整合を改善し、反射を抑えて、リターンロスやインサーションロスの発生を低減することができる。

１００ フレキシブルケーブル用アダプタ
１０１ ハウジング
１０１ａ、１２２ａ、４００ａ、６２２ａ 開口部
１０１ｂ 挿入部
１０１ｃ ロック部
１０１ｄ 収納凹部
１０１ｅ 側壁部
１０１ｆ 前壁部
１０１ｇ 絶縁樹脂部
１０２ 高周波特性改善部
１１０、６００、６１０、５００ フレキシブルケーブル
１１１、３０１、８０３、８０３´ 導体
１１２ 基材
１１３ パッド部
１２０、４００、６２０ フレキシブルケーブル用コネクタ
１２１、４０１、６２１ コンタクト端子
１２２、６２２ コネクタハウジング
１２２ｂ 係合部
１２３、４０５ 固定金具
３００、８００、８１０ ＦＰＣ
３０２、８０４ ＬＣＰ層
３０３、６０３、８０８ 接着剤層
３０４、６１４、８０９ 補強板層
４０２ ベース側ハウジング
４０２ａ ベース側固定溝
４０３ カバー側ハウジング
４０３ａ ベース側固定溝
４０４ 絶縁テープ
４０６ 切欠部
４０６ａ 底部
５１０ ＦＰＣ本体
５２０ 接着剤層
５３０ 導電性樹脂シート
５３１ ベースシート
５３２ 導電性高分子層
８０１、８０７、８１７ カバーレイポリイミド層
８０２ 低損失接着剤層
８０５ ＧＮＤ層
８０６、８１６ カバーレイ接着剤層

Claims (11)

1. フレキシブルケーブルとフレキシブルケーブル用コネクタとの接続構造であって、前記フレキシブルケーブルは、複数の導体と、前記複数の導体を整列して固定し、互いに絶縁して保持する、屈曲率が高く薄い絶縁材料で形成された基材と、前記基材の両端に形成され、前記フレキシブルケーブル用コネクタの複数のコンタクト端子と電気的に接触させるために表面に露出された前記複数の導体を整列して固定するパッド部とを備え、
   前記フレキシブルケーブル、あるいは、前記フレキシブルケーブル用コネクタの周囲に配置された導電性樹脂で形成された高周波特性改善部を更に備え、前記高周波特性改善部と、前記フレキシブルケーブルの前記パッド部に配置された前記複数の導体との間が、前記絶縁材料で形成された前記基材により離間されることを特徴とするフレキシブルケーブルとフレキシブルケーブル用コネクタとの接続構造。
2. フレキシブルケーブルが挿入されて固定され、前記フレキシブルケーブルをフレキシブルケーブル用コネクタに挿抜可能に接続するためのフレキシブルケーブル用アダプタであって、
   絶縁材料で形成され、前記フレキシブルケーブルが挿入されて固定される開口部を有するハウジングと、前記ハウジングの前記開口部の周囲であって、前記フレキシブルケーブルのパッド部の露出された複数の導体が配置される面とは反対側の面に配置される導電性樹脂で形成された高周波特性改善部とを備えることを特徴とするフレキシブルケーブル用アダプタ。
3. 前記高周波特性改善部の先端側は、前記ハウジングによって覆われ、前記フレキシブルケーブル用アダプタを前記フレキシブルケーブル用コネクタに挿入する際、前記高周波特性改善部と前記フレキシブルケーブル用コネクタの複数のコンタクト端子とが前記ハウジングによって電気的に非接触となることを特徴とする請求項２に記載のフレキシブルケーブル用アダプタ。
4. フレキシブルケーブルが挿抜可能に接続される開口部を有するフレキシブルケーブル用コネクタであって、前記フレキシブルケーブルのパッド部の露出された複数の導体に接触するための複数のコンタクト端子と、前記複数のコンタクト端子を整列して固定し、互いに絶縁して保持するベース側ハウジングと、前記ベース側ハウジングの上面を覆うように配置され、導電性樹脂で形成された高周波特性改善部であるカバー側ハウジングとを備えることを特徴とするフレキシブルケーブル用コネクタ。
5. 前記ベース側ハウジングと、前記カバー側ハウジングは、２色成型により一体に成型されることを特徴とする請求項４に記載のフレキシブルケーブル用コネクタ。
6. 前記フレキシブルケーブル用コネクタの前記カバー側ハウジングの前記開口部側の裏面に、前記複数のコンタクト端子との電気的接触を防止する絶縁部材が設けられることを特徴とする請求項４に記載のフレキシブルケーブル用コネクタ。
7. フレキシブルケーブル用コネクタの開口部に挿抜可能に接続されるフレキシブルケーブルであって、
   複数の導体を保持する基材と、前記フレキシブルケーブル用コネクタの複数のコンタクト端子に電気的に接触させるために、前記複数の導体の一部を前記基材の表面に露出してなるパッド部と、前記基材の前記パッド部に対向する裏面側に配置される高周波特性改善部と、を備えることを特徴とするフレキシブルケーブル。
8. 前記高周波特性改善部は、導電性フィラーが添加された導電性接着剤層であり、前記導電性接着剤層を介して所定の補強板が貼着されることを特徴とする請求項７に記載のフレキシブルケーブル。
9. 前記高周波特性改善部は導電性樹脂シートからなり、前記導電性樹脂シートが、前記基材の前記パッド部に対向する裏面側に貼着されていることを特徴とする請求項７に記載のフレキシブルケーブル。
10. 前記導電性樹脂シートは、ベースシートの表面に有機導電性高分子層が所定の層厚で形成され、前記導電性高分子層が前記基材の裏面に対向するように配置されていることを特徴とする請求項９に記載のフレキシブルケーブル。
11. 前記基材の裏面と前記導電性高分子層との間には、前記導電性樹脂シートを貼着するための粘着剤層が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載のフレキシブルケーブル。