KR20060043490A - 플랫형 케이블, 판형상 케이블 시트, 판형상 케이블 시트제조 방법 - Google Patents

플랫형 케이블, 판형상 케이블 시트, 판형상 케이블 시트제조 방법 Download PDF

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KR20060043490A
KR20060043490A KR1020050018963A KR20050018963A KR20060043490A KR 20060043490 A KR20060043490 A KR 20060043490A KR 1020050018963 A KR1020050018963 A KR 1020050018963A KR 20050018963 A KR20050018963 A KR 20050018963A KR 20060043490 A KR20060043490 A KR 20060043490A
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KR
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signal line
sheet
ground layer
dielectric
dielectric sheet
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KR1020050018963A
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나오키 타나카
타카노리 와시로
Original Assignee
소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

과제
본 발명의 목적은, 유연한 배선이 가능한 플랫형 케이블을 제공하는 데 있다.
해결 수단
플랫형 케이블은, 신호선과, 신호선을 매설하도록 형성되는 가소성의 박형 유전체 시트와, 그 유전체 시트를 두께 방향으로 끼우고 신호선의 길이 방향과 평행하게 늘어나 서로 간격을 두고 배치된 2개의 그라운드층과, 그라운드층이 노출하지 않도록 그라운드층을 덮는 절연체로 구성된다. 신호선의 단면 치수, 유전체 시트의 두께 및 비유전율 등은, 소정의 값의 특성 임피던스로 되도록 조정된다. 또한, 그라운드층의 폭은 신호선에 대해 충분히 폭이 넓게 되도록 설정된다.
케이블, 플랫형

Description

플랫형 케이블, 판형상 케이블 시트, 판형상 케이블 시트 제조 방법{Flat Cable, Flat Cable Sheet, and Flat Cable Sheet Producing Method}
도 1은 본 발명의 제 1의 실시 형태에 관한 플랫형 케이블의 구조를 도시한 대략 선도.
도 2는 스트립 선로의 구조를 모식적으로 도시한 대략 선도.
도 3은 본 발명의 제 1의 실시 형태에 관한 플랫형 케이블의 제조 방법을 도시한 대략 선도.
도 4는 본 발명의 제 1의 실시 형태에 관한 플랫형 케이블의 제조 방법을 도시한 대략 선도.
도 5는 본 발명의 제 2의 실시 형태에 관한 플랫형 케이블의 구조를 도시한 대략 선도.
도 6은 본 발명의 제 3의 실시 형태에 관한 플랫형 케이블의 구조를 도시한 대략 선도.
도 7은 공면 선로의 구조를 모식적으로 도시한 대략 선도.
도 8은 본 발명의 제 4의 실시 형태에 관한 플랫형 케이블의 구조를 도시한 대략 선도.
도 9는 본 발명의 제 4의 실시 형태에 관한 플랫형 케이블을 다른 방향에서 본 대략 선도.
도 10은 본 발명의 제 5의 실시 형태에 관한 플랫형 케이블의 구조를 도시한 대략 선도.
도 11은 본 발명의 제 6의 실시 형태에 관한 플랫형 케이블의 구조를 도시한 대략 선도.
도 12는 본 발명의 제 6의 실시 형태에 관한 플랫형 케이블의 단면 구조를 도시한 대략 선도.
도 13은 본 발명의 제 7의 실시 형태에 관한 플랫형 케이블의 구조를 도시한 대략 선도.
도 14는 본 발명의 제 7의 실시 형태에 관한 플랫형 케이블의 단면 구조를 도시한 대략 선도.
도 15는 종래의 동축 케이블의 구조를 도시한 대략 선도.
♠도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♠
10, 40, 50, 70, 85, 100, 110 : 플랫형 케이블
30 : 판형상 케이블 시트
11, 41, 51, 71, 86, 101, 111 : 신호선
12, 42, 52, 72, 87, 102, 112 : 유전체 시트
13, 43, 53, 73, 88, 103, 113 : 그라운드층
14, 45, 54, 74, 89, 104, 114 : 절연체
44 : 실드층
90 : 커넥터
75, 76 : 스루홀
기술 분야
본 발명은, 플랫형 케이블 및 플랫형 케이블의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히, 저비용으로 제조할 수 있으며, 고밀도의 실장이 가능한 플랫형 케이블에 관한 것이다.
배경 기술
근래, 고주파를 발신하는 다양한 종류의 전자 기기가 개발됨에 따라, 이들의 전자 기기의 보급이 진행되고, 하나의 오피스나 가정 내에서 많은 수의 전자 기기가 사용되게 되었다. 한편, 이들의 전자 기기에서는 고주파 신호용의 케이블로서, 동축 케이블이 널리 사용되고 있다.
도 15에는, 종래의 동축 케이블의 구조가 도시되어 있다. 동축 케이블(120)의 중심에는 신호선(121)이 배치되고, 그 주위에 유전체(122)가 배치된다. 또한 그 유전체(122)의 주위에 그라운드층(123)이 배치되고, 최외주는 절연체(124)로 덮인다. 이와 같이, 동축 케이블(120)의 단면은 원(圓)으로 되기 때문에, 케이블을 평평하게 할 수 없고, 결과적으로 큰 지름을 갖는 것으로 되어 버리고, 고밀도 실장 에는 적합하지 않다. 또한, 각 층을 원통형으로 형성·적층하여야 하기 때문에 가공 조작이 번잡하고 제조 비용을 억제하는 것이 곤란하다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 특허 문헌 1이나 특허 문헌 2에 있어서, 액정 폴리머를 이용한 플랫형 케이블 내에 복수의 신호선을 배치하는 구조가 제안되어 있다.
[특허 문헌 1]
특개2001-135974호 공보
[특허 문헌 2]
특개평11-162267호 공보
또한, 특허 문헌 3에서는 고주파용의 전송선로를 프린트 배선 기판상에 형성하는 방법이 제안되어 있다.
[특허 문헌 3]
특개2002-111233호 공보
그러나, 상기 특허 문헌 1이나 특허 문헌 2에 도시한 바와 같은 플랫형 케이블에서는 고주파의 신호를 전송하는 데는 적합하지 않다. 그것은, 고주파의 신호에서는 특성 임피던스를 소정의 값으로 설정하여 통과 손실을 저감하기 위해, 신호선의 절단면의 치수나 유전체의 두께 등이 소정의 값으로 조정되어야 하기 때문이다. 또한, 케이블로부터 신호가 누출되는 것을 막기 위해 그라운드층은 신호선에 대해 충분히 폭이 넓어야 한다.
또한, 상기 특허 문헌 3과 같은, 고주파용의 전송선로를 프린트 배선 기판상에 형성하는 방법에서는 각각의 전송선로를 자유롭게 구부려서 배선할 수 없기 때문에 케이블로서의 이용에는 적합하지 않다.
따라서, 본 발명의 목적은 유연한 배선이 가능한 플랫형 케이블을 제공하는 데 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 특성 임피던스가 소정의 값이 되도록 신호선등의 단면 치수를 조정하며, 또한 신호선에 대해 충분히 폭이 넓은 그라운드층을 갖는 플랫형 케이블을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 저비용으로 제조 가능한 플랫형 케이블을 제공하는 데 있다.
제 1의 실시 양태에 관한 발명은, 신호선과, 신호선을 매설하도록 형성되는 유전체 시트와, 유전체 시트를 두께 방향으로 끼우고 신호선의 길이 방향과 평행하게 늘어나며, 서로 간격을 두고 배치된 2개의 그라운드층과, 그라운드층이 노출하지 않도록 그라운드층을 덮는 제 1의 절연체를 갖도록 구성된 플랫형 케이블이다.
제 2의 실시 양태에 관한 발명은, 유전체 시트와, 유전체 시트상에, 유전체 시트의 길이 방향과 거의 평행하게 배치된 신호선과, 유전체 시트상에, 유전체 시트의 길이 방향과 거의 평행하게, 또한 신호선으로부터 떨어져서 배치된 제 1의 그라운드층과, 유전체 시트상에 유전체 시트의 길이 방향과 거의 평행하게, 또한 신호선을 끼우고 제 1의 그라운드층의 반대측에, 신호선으로부터 떨어져서 배치된 제 2의 그라운드층과, 신호선, 제 1의 그라운드층 및 제 2의 그라운드층이 배치된 유 전체 시트의 상측 및 하측에 배치된 절연체를 갖도록 구성된 플랫형 케이블이다.
제 3의 실시 양태에 관한 발명은, 서로 간격을 두고 배치된 복수의 신호선과, 각 신호선에 대해 신호선을 매설하도록 형성되는 유전체 시트와, 유전체 시트를 두께 방향으로 끼우고 신호선의 길이 방향과 평행하게 늘어나고, 서로 간격을 두고 배치된 2개의 그라운드층과, 그라운드층이 노출하지 않도록 그라운드층을 덮는 절연체를 가지며, 유전체 시트는 모든 신호선에 걸쳐서 일체적으로 형성되고, 또한 절연체는 모든 신호선에 걸쳐서 일체적으로 형성되어 있는 판형상 케이블 시트이다.
제 4의 실시 양태에 관한 발명은, 서로 간격을 두고 배치된 복수의 신호선과, 각 신호선에 대해 신호선을 매설하도록 형성되는 유전체 시트와, 유전체 시트를 두께 방향으로 끼우고 신호선의 길이 방향과 평행하게 늘어나고, 서로 간격을 두고 배치된 2개의 그라운드층과, 그라운드층이 노출하지 않도록 그라운드층을 덮는 제 1의 절연체와, 제 1의 절연체를 두께 방향으로 끼우고 신호선의 길이 방향과 평행하게 늘어나고, 서로 간격을 두고 배치된 2개의 실드층과, 실드층이 노출하지 않도록 실드층을 덮는 제 2의 절연체를 가지며, 유전체 시트는 모든 신호선에 걸쳐서 일체적으로 형성되고, 제 2의 절연체는 모든 신호선에 걸쳐서 일체적으로 형성되어 있는 판형상 케이블 시트이다.
제 5의 실시 양태에 관한 발명은, (a) 제 1의 유전체상에 금속막을 적층하는 제 1의 적층 스텝과, (b) 제 1의 유전체의 상부를 가공하는 제 1의 가공 스텝과, (c) 제 1의 유전체의 하부를 가공하는 제 2의 가공 스텝을 가지며, 제 1의 가공 스 텝이, (b1) 금속막에 대해, 복수의 서로 거의 평행한 신호선을 형성하도록 에칭을 행하는 제 1의 에칭 스텝과, (b2) 제 1의 에칭 스텝에서 에칭된 표면에 제 2의 유전체를 적층하는 제 2의 적층 스텝과, (b3) 제 2의 적층 스텝에서 적층된 제 2의 유전체의 상측에 금속 박막을 적층하는 제 3의 적층 스텝과, (b4) 제 3의 적층 스텝에서 적층된 금속 박막을, 복수의 간격을 두고 배치된 그라운드층으로서 형성하고, 각 그라운드층은 신호선의 상부에 위치 결정되도록 에칭을 행하는 제 2의 에칭 스텝과, (b5) 제 2의 에칭을 행한 표면에 절연체를 적층하는 제 4의 적층 스텝을 포함하고, 제 2의 가공 스텝이, (c1) 제 1의 유전체의 하측에 금속 박막을 적층하는 제 5의 적층 스텝과, (c2) 제 5의 적층 스텝에서 적층된 금속 박막을 복수의 간격을 두고 배치된 그라운드층으로서 형성하고, 각 그라운드층은 신호선의 하부에 위치 결정되도록 에칭을 행하는 제 3의 에칭 스텝과, (c3) 제 3의 에칭을 행한 표면에 절연체를 적층하는 제 6의 적층 스텝을 포함하고, 제 1의 가공 스텝과 제 2의 가공 스텝은 임의의 순서로 행하여지는 판형상 케이블 시트 제조 방법이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 플랫형 케이블은, 예를 들면, 액정 폴리머, 또는 테플론 기판과 같은 구부림이 가능한(가소성을 갖는) 유전체(시트)의 표면 또는 내부에 신호선을 형성하고, 그 주위를 유전체를 사이에 두고 금속으로 이루어지는 그라운드층으로 끼워서 고주파의 신호가 전달하는 전송선로 한다. 또한, 유전체 시트의 표면에, 신호선을 끼우고 2개의 그라운드층을 간격을 두고 배치하는 구성도 생각된다.
고주파의 신호가 적은 손실로 전달하기 위해서는, 신호선의 형상이나 유전체 의 비유전율 등에 의해 정해지는 특성 임피던스가 소정의 값, 예를 들면 50Ω일 것이 필요하다. 또한, 케이블로부터 신호가 누출되는 것을 막기 위해 그라운드층은 신호선에 대해 충분히 폭이 넓어야 한다. 또한, 케이블로부터의 신호 복사를 억제하고, 동시에 외부의 전자 노이즈가 주는 신호선에의 영향을 저감하기 위해서는 신호선과 그라운드층이 쌍으로 된 전송선로의 주위를 다시 금속으로 이루어지는 실드층에 의해 덮는 것이 효과적이다.
이하에, 본 발명의 구체적인 실시 형태에 관해 설명한다. 이들의 실시 형태는 상기 고찰에 의한 각 조건을 고려하여 생각된 것이다.
본 발명의 제 1의 실시 형태의 플랫형 케이블의 구조를 도 1에 도시한다. 케이블(10)은 스트립 라인 구조를 갖는 고주파 케이블이다. 이 케이블은 플랫 형상이기 때문에, 종래의 동축 케이블보다도 더 평평하게 하는 것이 가능하다. 또한, 유전체의 두께를 얇게 하고, 그라운드층의 폭을 신호선의 폭에 비하여 충분히 크게 함으로써, 그라운드층이 없는 측면부로부터의 신호 복사를 억제할 수 있다. 특성 임피던스는 신호선의 단면의 치수 및 유전체의 비유전율 등에 의존하고, 여기서는, 특성 임피던스가 50Ω이 되도록 설계된다.
케이블(10)의 구조는, 보다 구체적으로는 신호선(11)이, 박형의 유전체 시트(12)의 속에 매설되고, 유전체 시트(12)의 윗면 및 하면에, 신호선(11)의 폭보다 충분히 폭이 넓은 그라운드층(13)이 배치된다. 그라운드층(13)을 사이에 두고 회로가 생각지 않게 쇼트하는 것을 막기 위해, 케이블의 외측은 절연체(14)의 막으로 덮인다. 2개의 그라운드층은 외부에 노출하지 않도록 절연체(14)의 막으로 덮인다. 따라서, 케이블(10)의 측부는 유전체 시트(12)와 절연체(14)로 구성된다.
여기서, 유전체 시트(12)는 예를 들면 가소성을 갖는 재료로 구성된다. 이로써, 케이블(10)은 비교적 자유롭게 구부릴 수 있고, 복잡한 부설(敷設) 경로에의 대응이나 회전·개폐 기구에의 부설이 가능해진다.
여기서, 제 1의 실시 형태의 케이블(10)과 같은 스트립 선로의 특성 임피던스의 구하는 방법에 관해 설명한다. 케이블(10)은 전술한 바와 같이, 이렇게 하여 구하여진 특성 임피던스가, 예를 들면 50Ω이 되도록 설계된다. 도 2는, 스트립 선로의 구조를 모식적으로 도시한 것이다. 스트립 선로(20)는 신호선(21), 유전체 시트(22) 및 그라운드층(23)으로 이루어진다. 또한, 여기서, 그라운드층(23)의 폭을 w, 유전체 시트(22)의 높이를 h, 신호선(21)의 단면의 폭을 a, 높이를 b로 하고, 유전체 시트(22)의 비유전율을 εr로 한다.
그러면, 그라운드층(23)의 폭(w)이 신호선(21)의 단면의 폭(a)보다도 충분 큰 때, 특성 임피던스(Z0)는 이하의 식 1에 의해 근사적으로 표시된다.
Z0 = (60/(εr)1/2)ln(4h/(0.67πa(0.8＋(b/a)))) … (식 1)
도 3 및 도 4는, 상기 제 1의 실시 형태의 플랫형 케이블의 제조 방법을 도시한 도면이다. 도 3의 A에서는 정밀도를 필요로 하는 신호선(11)이 에칭 등에 의해 형성되고, 그 신호선(11)의 상하 양측을 유전체 시트(12) 및 금속 박막으로 적층한다. 신호선(11)의 재료는 예를 들면 구리이다.
다음에, 도 3의 B에서 도시한 바와 같이, 에칭 등에 의해 상기 금속 박막을 가공함에 의해 그라운드층(13)을 형성한다. 그라운드층(13)은, 상술한 바와 같이 신호선(11)의 폭보다 충분히 폭이 넓은 폭으로 가공된다.
최후로, 도 3의 C에 도시한 바와 같이, 상하 양면에 절연체(14)의 층을 형성한다. 이것으로, 복수의 케이블을 포함하는 하나의 판형상 케이블 시트(30)가 형성되게 된다.
그 후, 도 4에 도시한 바와 같이, 도 3의 제조 공정에 의해 형성된 판형상 케이블 시트(30)를, 예를 들면, A 및 B를 연결하는 점선에 따라 좁고 긴 형상으로 절단하여 분리함으로써, 도 1에 도시한 바와 같은 플랫형 케이블(10)이 복수 얻어진다. 이와 같이 하여, 특성이 좋은 고주파 케이블을 저비용으로 대량으로 만들 수 있다. 절단면에 금속이 나타나지 않도록, 그라운드층은 절단된 개소에 배치되지 않도록 절단의 간격보다도 좁게 되도록 형성하는 것이 바람직하다.
다음에, 제 2의 실시 형태의 플랫형 케이블에 관해, 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5의 케이블(40)은 신호선(41), 유전체 시트(42), 그라운드층(43), 실드층(44) 및 절연체(45)를 포함하고 있다. 신호선(41)은 유전체 시트(42)의 속에 매설되고, 유전체 시트(42)의 윗면 및 하면에 신호선(41)의 폭보다 충분히 폭이 넓은 그라운드층(43)이 배치된다. 그 외측은, 상하 모두 절연체(45)에 덮이고, 또한 그 외측에 실드층(44)이 배치되고, 그 실드층(44)도 절연체(45)에 덮인다.
이 실시 형태는, 제 1의 실시 형태의 케이블(10)의 외측에, 또한 실드층(44)과 절연체(45)를 배치한 형태로 되어 있다. 이로써, 신호 복사가 한층 억제되고, 외부의 전자 노이즈가 신호선에 주는 영향이 경감될 수 있다. 또한, 그라운드층 (43)과 실드층(44)은 외부에 노출하지 않도록 형성된다. 따라서, 케이블(40)의 측부는 유전체 시트(42) 및 절연체(45)로 구성된다.
케이블(40)은, 도 3 및 도 4에서 도시한 것과 같은 순서로 제조될 수 있다. 다만, 판형상 케이블 시트의 형성에 관해서는, 도 3의 판형상 케이블 시트(30)의 제조의 후, 실드층(44)의 적층과 에칭 및 최고 외부의 절연체(45)의 적층의 각 프로세스가 행하여진다. 또한, 유전체 시트(42)는, 예를 들면 가소성을 갖는 재료로 구성된다.
다음에, 제 3의 실시 형태의 플랫형 케이블에 관해, 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6의 케이블(50)은, 신호선(51)과 그라운드층(53)을 동일 평면(유전체 시트(52))상에 배치한 공면 구조(coplanar structure)를 갖는 케이블의 실시예이다. 신호선(51)과 그라운드층(53)이 같은 평면, 즉 유전체 시트(52) 위에 있기 때문에, 구조가 간단하고, 보다 저비용으로 제조하는 것이 가능하다.
케이블(50)은, 신호선(51), 유전체 시트(52), 그라운드층(53) 및 절연체(54)로 이루어진다. 위에서 설명한 바와 같이, 유전체 시트(52)의 위에 신호선(51)과 2개의 그라운드층(53)이, 케이블(50)의 길이 방향으로 거의 병행(竝行)하게, 또한 서로 접하는 일 없게 배치된다. 또한, 그라운드층(53)은, 신호선(51)의 양측에 부설되고, 케이블(50)의 길이 방향으로 직교하는 단면에 있어서는, 각 그라운드층(53)의 폭이, 신호선(51)의 폭에 대해 충분히 넓게 취하여져 있다.
이와 같이 하여 배치된 신호선(51), 유전체 시트(52) 및 그라운드층(53)의 윗면 및 하면은, 절연체(54)에 의해 덮인다.
이 케이블(50)에 관해서도, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같은 제조 방법으로 제조할 수 있다. 이 경우, 신호선(51)과 그라운드층(53)의 적층 및 에칭은 같은 프로세스로 실행될 수 있다. 또한, 유전체 시트(52)는, 예를 들면 가소성을 갖는 재료로 구성된다.
여기서, 공면 선로(coplanar line)(또는 Coplanar Waveguide; CPW)의 특성 임피던스는, 사용하는 유전체 시트의 비유전율과 두께 및 도체의 두께와 폭 등에 의해 결정되고, 비유전율이 높은 재료의 유전체 시트를 이용하면, 회로의 소형화를 실현할 수 있다. 도 7에 도시된 공면 선로(60)는, 도 6에 도시한 제 3의 실시 형태에 관한 케이블(50)과 같은 구조의 것이다. 공면 선로(60)는, 신호선(61), 유전체 시트(62), 그라운드층(63) 및 절연체(64)로 이루어진다. 유전체 시트(62)의 비유전율을 εr, 유전체 시트(62)의 두께를 h, 신호선(61)의 단면의 폭(선로 폭)을 s, 신호선(61)의 선로의 가공시의 폭을 w라고 한다.
이 경우, 특성 임피던스(Z0)는, 상기 각 값을 기초로 소정의 식으로 근사시켜 얻는다. 또한, 소정의 시뮬레이터를 이용하여 계산하는 것도 가능하다.
다음에, 제 4의 실시 형태의 플랫형 케이블에 관해, 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8의 케이블(70)은, 플랫형 케이블의 단부(端部)(단자 부분)를 도시한 것이다. 케이블(70)은, 신호선(71), 유전체 시트(72), 그라운드층(73) 및 절연체(74)로 이루어진다. 이 케이블(70)은, 스루홀(75, 76)을 갖고 있다. 케이블의 측부에서는 그라운드층(73)이 노출하고 있지만, 제 1의 실시 형태 내지 제 3의 실시 형태의 플 랫형 케이블을 이용할 수도 있다.
회로 기판과 전기적으로 접속되도록, 한쪽의 그라운드층(73)은, 그 단부에서, 절연체(74)로 덮이지 않는다. 4개의 스루홀(75)은, 2개의 그라운드층(73)을 전기적으로 접속한다. 스루홀(76)은, 신호선(71)과 접속하여, 신호선(71)으로부터의 신호를 외부에 전하기 위한 단자를 형성한다. 단자는, 도 8에 도시한 케이블(70)의 상측에 나타나 있다. 이 예에서는, 4개의 스루홀(75)이 형성되어 있지만, 이 이상, 또는 이 이하의 수의 스루홀(75)을 마련하는 것도 가능하다. 스루홀(75)은, 2개의 그라운드층(73)의 전위를 동등하게 유지하는 것 등을 목적으로 하여 마련된다.
스루홀에는, 예를 들면, 유전체 시트를 끼운 2장의 그라운드층에 구멍을 뚫고, 그 속에 도전성 페이스트(예를 들면, 은(銀) 페이스트나 구리 페이스트)를 충전하여 2장의 그라운드층을 전기적으로 접속하는 것이나, 구멍의 내측의 측면에 도전성 물질을 도금 등 하여 2장의 그라운드층을 전기적으로 접속하는 것 등, 다양한 방법이 있다. 도 8에 도시한 예에서는, 전자(前者)의 형태의 스루홀이 이용되고 있다.
이 케이블(70)에 관해서도, 도 3 및 도 4에 도시한 제조 방법에 의해 제조 가능하다. 또한, 스루홀(75) 및 스루홀(76)에 관한 천공은 단일 프로세스로 실시될 수 있다. 유전체 시트(72)는, 예를 들면 가소성을 갖는 재료로 구성된다.
도 9는, 도 8의 케이블(70)을 도 8에 도시한 화살표(A)의 방향으로 본 도면이다. 각 스루홀(75)은 위의 그라운드층(73)으로부터 아래의 그라운드층(73)까지 늘어나고, 이들을 전기적으로 접속한다. 스루홀(76)은, 위의 그라운드층(73)으로부 터 하부로 늘어나 있지만, 스루홀(76)이 접하는 위의 그라운드층(73)은, 스루홀(76)을 중심으로 하여 동심원 형상으로 배치되는 공간부(80)에 의해 주위의 그라운드층(73)으로부터 격리된다. 스루홀(76)의 하부에서는 정확하게 그라운드층(73)을 원형으로 도려내도록 하여 형성된 공간부(81)가 있고, 스루홀(76)과 아래의 그라운드층(73)은 접촉하지 않도록 되어 있다. 또한, 공간부(81)를, 공간부(80)와 같은 형상으로 구성하여도 좋다.
또한, 스루홀(76)은, 신호선(71)과 접속된다. 도 9에서는, 신호선(71)이 속으로부터 스루홀(76)의 위치까지 늘어나 있다. 케이블(70)을 이와 같이 구성하면, 회로 기판상의 그라운드와, 절연체(74)에 덮여 있지 않은 위의 그라운드층(73)중, 공간부(80)의 외측의 어느 하나의 부분을 접속하고, 회로 기판상의 신호 입출력부와, 공간부(80)에 둘러싸였던 위의 그라운드층(73)의 어느 하나의 부분을 접속함에 의해 회로 기판과 케이블(70)의 전기적 접속이 달성된다. 상기 접속은, 예를 들면 솔더링에 의해 행하여진다. 또한, 코킹 등에 의해 기계적으로 접촉, 또는 접합시킴에 의해 회로 기판과 케이블(70)과의 접속을 행하여도 좋다.
다음에, 도 10을 참조하여, 본 발명의 제 5의 실시 형태에 관한 플랫형 케이블에 대해 설명한다. 도 10에는, 본 발명에 관한 케이블(85)이, 그 케이블(85)에 전기적으로 접속되어 있는 커넥터(90)와 함께 도시되어 있다. 도 10의 A는 정면도이고, 도 10의 B는 도 10의 A에 도시된 케이블(85) 및 커넥터(90)의 측면도이다.
도 10에 도시한 케이블(85)의 단부에는, 커넥터(90)가 접속되어 있고, 커넥터(90)의 그라운드 단자(91)는 케이블(85)의 그라운드층(88)에 코킹 등의 방법에 의해 접속되고, 커넥터(90)의 신호 단자(92)는 케이블(85)의 신호선(86)에 코킹 등의 방법에 의해 접속된다. 그라운드 단자(91)는, 2개의 그라운드층(88)에 접속되는 것이 바람직하다. 2개의 그라운드층(88)의 전위를 동등하게 유지하는 것이 바람직하기 때문이다. 전술한 제 4의 실시 형태와 같이, 커넥터(90)의 근처에서 2개의 그라운드층을 접속하는 스루홀을 마련하도록 구성할 수도 있다.
이 커넥터(90)에 적합한 다른 커넥터(예를 들면, 커넥터(90)의 요철에 끼워넣도록 구성된 커넥터)를 회로 기판상에 설치하고, 커넥터끼리의 접속을 행함에 의해 케이블(85)과 회로 기판과의 용이한 접속이 실현된다.
또한, 케이블(85)을 커넥터(90)에 삽입함에 의해(도 10의 A의 화살표(B)의 방향), 케이블(85)과 커넥터(90)를 전기적으로 접속시키도록 하여도 좋다. 또한, 이 경우, 케이블(85)과 커넥터(90)를 적절히 떼어냄이 가능하게 구성하여도 좋다.
다음에, 도 11 및 도 12를 참조하여, 제 6의 실시 형태에 관한 플랫형 케이블에 관해 설명한다. 이 케이블은 다이폴 안테나와 일체적으로 형성된 케이블이다. 도 11의 A는, 케이블(100)의 정면도이고, 도 11의 B는, 도 11의 A의 1점 쇄선(C)에 있어서의 케이블(100)의 단면도이다. 케이블(100)은 T자형으로 되어 있고, 도 11의 B에 도시한 바와 같이, 선단(先端)이 다이폴 안테나로서 기능하며, 그 다이폴 안테나에 접속되어 있는 것이, 본 발명의 플랫형 케이블이다. 또한, 도 11의 B로 부터 알 수 있는 바와 같이, 플랫형 케이블은 신호선(101), 유전체 시트(102), 그라운드층(103) 및 절연체(104)로 이루어지고, 이들의 각 구성 요소가 다이폴 안테나의 부분으로 늘어나 있다.
도 12는, 다이폴 안테나의 부분까지 늘어나는 플랫형 케이블의 신호선(101), 유전체 시트(102), 그라운드층(103) 및 절연체(104)가 어떻게 배치되어 있는지를 도시한 도면이다. 도 12의 A는, 도 11의 B의 화살표(a)의 층(즉, 한쪽의 그라운드층(103))에 따른 단면을 도시한 도면이고, 도 12의 B는, 도 11의 B의 화살표(b)의 층(즉, 신호선(101))에 따른 단면을 도시한 도면이고, 도 12의 C는, 도 11의 B의 화살표(c)의 층(즉, 다른쪽의 그라운드층(103))에 따른 단면을 도시한 도면이다.
도 12의 A에 도시한 바와 같이, 한쪽의 그라운드층(103)은 플랫형 케이블로부터 다이폴 안테나 부분의 왼쪽 방향으로 늘어나 있다. 또한, 도 12의 B는, 그라운드층(103)보다 폭이 좁은 신호선(101)이, 플랫형 케이블로부터 다이폴 안테나 부분의 우측으로 늘어나 있는 것을 도시하고 있다. 도 12의 C는, 다른쪽의 그라운드층(103)이 다이폴 안테나의 부분으로 늘어나 있는 양상이 도시되어 있지만, 이 양태는, 실질적으로 도 12의 A와 같다.
이 케이블(100)의 안테나부 이외의 부분은, 도 3 및 도 4에 도시한 제조법에 의해 제조될 수 있다. 또한, 유전체 시트(102)는, 예를 들면 가소성을 갖는 재료로 구성된다.
다음에, 도 13 및 도 14를 참조하여, 제 7의 실시 형태에 관한 플랫형 케이블에 관해 설명한다. 이 케이블은, 슬리브 안테나와 일체적으로 형성된 케이블이다. 도 13의 A는, 케이블(110)의 정면도이고, 도 13의 B는, 1점 쇄선(D)에 있어서의 케이블(110)의 단면도이다. 케이블(110)은 좁고 긴 형상의 형상이고, 도 13의 B에 도시한 바와 같이, 선단이 슬리브 안테나로서 기능하며, 그 슬리브 안테나에 접 속되어 있는 것이, 본 발명의 플랫형 케이블이다. 또한, 도 13의 B로 부터 알 수 있는 바와 같이, 플랫형 케이블은, 신호선(111), 유전체 시트(112), 그라운드층(113) 및 절연체(114)로 이루어지고, 이들의 각 구성 요소가 그대로 슬리브 안테나의 부분으로 늘어나 있다.
도 14는, 슬리브 안테나의 부분까지 늘어나는 플랫형 케이블의 신호선(111), 유전체 시트(112), 그라운드층(113) 및 절연체(114)가 어떻게 배치되는지를 도시한 도면이다. 도 14의 A는, 도 13의 B의 화살표(d)의 층(즉, 한쪽의 그라운드층(113))에 따른 단면을 도시한 도면이고, 도 14의 B는, 도 13의 B의 화살표(e)의 층(즉, 신호선(111))에 따른 단면을 도시한 도면이고, 도 14의 C는, 도 13의 B의 화살표(f)의 층(즉, 다른쪽의 그라운드층(113))에 따른 단면을 도시한 도면이다.
도 14의 A에 도시한 바와 같이, 한쪽의 그라운드층(113)은, 플랫형 케이블로부터 슬리브 안테나 부분의 거의 중간의 위치까지 늘어나 있다. 또한, 도 14의 B는, 그라운드층(113)보다 폭이 좁은 신호선(111)이, 플랫형 케이블로부터 슬리브 안테나 부분의 최선단까지 늘어나 있는 것을 나타내고 있다. 다만, 신호선(111)은, 슬리브 안테나 부분의 거의 중간의 위치부터 최선단까지는, 그라운드층(113)의 폭과 거의 같은 폭을 갖도록 구성된다. 도 14의 C는, 다른쪽의 그라운드층(113)이 슬리브 안테나의 부분으로 늘어나 있는 양상으로 도시하고 있지만, 이 양태는, 실질적으로 도 14의 A와 같다.
이 케이블(100)의 안테나부 이외의 부분은, 도 3 및 도 4에 도시한 제조법에 의해 제조될 수 있다. 또한, 유전체 시트(102)는, 예를 들면 가소성을 갖는 재료로 구성된다.
상기한 바와 같이, 제 6의 실시 형태와 제 7의 실시 형태에 관한 케이블은 안테나와 일체적으로 형성된 케이블이지만, 본 발명의 플랫형 케이블은 다양한 형식의 안테나와 일체적으로 형성하는 것이 가능하고, 이들의 실시예에서 한정되는 것이 아니다. 이와 같은 케이블과 안테나를 동일한 프로세스에 의해 동시에 제조하는 것도 가능하다.
본 발명에 의하면, 특성 임피던스가 소정의 값으로 되도록, 신호선의 절단면의 치수나 유전체의 두께 등이 소정의 값으로 조정되고, 또한, 신호선에 대해 충분히 폭이 넓은 그라운드층과, 가소성을 갖는 유전체 시트로 이루어지는 플랫형 케이블이 낮은 제조 비용으로 제공된다. 또한, 이와 같은 플랫형 케이블을 이용함에 의해 전자 기기를 소형화할 수 있다.
예를 들면, 무선기능을 내장하는 소형 모바일 기기(예를 들면, 노트형 퍼스널 컴퓨터)에서는 액세스 포인트에 대해 신호의 송수신 감도를 높이기 때문에, 안테나부를, 예를 들면 액정 디스플레이의 상부(또한 액정 패널의 내측)에 배치하고, 키보드의 하측에 무선 통신 모듈을 배치한다. 본 발명의 플랫형 케이블은 해당 안테나와 무선 통신 모듈과의 사이를 연결하는 용도에 이용되고, 양자 사이에서, 예를 들면, 2.4GHz라는 고주파의 신호를 전송한다. 근래, 모바일 기기의 소형화가 점점 진행되어 오고 있는데, 본 발명의 플랫형 케이블을 이용함에 의해 근소한 스페이스로 무선 기능을 상기 모바일 기기에 실장하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 플랫형 케이블은, 리본 형상의 케이블이기 때문에 부설에 약간의 스페이스밖에 필요하지 않다는 것에 더하여, 예를 들면, 액정 디스플레이의 절곡이나, 극히 제한된 공간에서의 부설에 대해서도 극히 유연하게 대응할 수 있다.

Claims (28)

  1. 신호선과, 상기 신호선을 매설하도록 형성되는 유전체 시트와, 상기 유전체 시트를 두께 방향으로 끼워서 상기 신호선의 길이 방향과 평행하게 늘어나며, 서로 간격을 두고 배치된 2개의 그라운드층과, 상기 그라운드층이 노출하지 않도록 상기 그라운드층을 덮는 제 1의 절연체를 갖는 것을 특징으로 하는 플랫형 케이블.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 플랫형 케이블에 대해, 소정의 특성 임피던스가 얻어지도록, 상기 신호선의 단면 치수, 상기 유전체 시트의 두께 및 상기 유전체 시트의 비유전율이 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 플랫형 케이블.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1의 절연체를 두께 방향으로 끼워서 상기 신호선의 길이 방향과 평행하게 늘어나고, 서로 간격을 두고 배치된 2개의 실드층과, 상기 실드층이 노출하지 않도록 상기 실드층을 덮는 제 2의 절연체를 갖는 것을 특징으로 하는 플랫형 케이블.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 유전체 시트가 가소성을 갖는 것을 특징으로 하는 플랫형 케이블.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 신호선의 길이 방향과 직교하는 제 1의 방향에 있어서의 상기 그라운드층의 폭이, 상기 제 1의 방향에 있어서의 상기 신호선의 폭보다 충분히 긴 것을 특징으로 하는 플랫형 케이블.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 2개의 그라운드층이, 적어도 한쪽의 단부에 배치된 1 이상의 스루홀에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 플랫형 케이블.
  7. 제 1항에 있어서,
    한쪽의 단부에 안테나부가 일체적으로 접속되고, 상기 신호선 및 상기 2개의 그라운드층이, 상기 안테나부로 늘어나도록 구성되는 것을 특징으로 하는 플랫형 케이블.
  8. 유전체 시트와, 상기 유전체 시트상에, 상기 유전체 시트의 길이 방향과 거의 평행하게 배치된 신호선과, 상기 유전체 시트상에, 상기 유전체 시트의 길이 방향과 거의 평행하게, 또한 상기 신호선으로부터 떨어져서 배치된 제 1의 그라운드층과, 상기 유전체 시트상에, 상기 유전체 시트의 길이 방향과 거의 평행하게, 또한 상기 신호선을 끼우고 상기 제 1의 그라운드층의 반대측에, 상기 신호선으로부 터 떨어져서 배치된 제 2의 그라운드층과, 상기 신호선, 상기 제 1의 그라운드층 및 상기 제 2의 그라운드층이 배치된 상기 유전체 시트의 상측 및 하측에 배치된 절연체를 갖는 것을 특징으로 하는 플랫형 케이블.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 플랫형 케이블에 대해, 소정의 특성 임피던스가 얻어지도록, 상기 신호선의 단면 치수, 상기 유전체 시트의 두께 및 상기 유전체 시트의 비유전율이 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 플랫형 케이블.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 유전체 시트가 가소성을 갖는 것을 특징으로 하는 플랫형 케이블.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 신호선의 길이 방향과 직교하는 제 1의 방향에 있어서의 상기 그라운드층의 폭이, 상기 제 1의 방향에 있어서의 상기 신호선의 폭보다 충분히 긴 것을 특징으로 하는 플랫형 케이블.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1의 그라운드층과 상기 제 2의 그라운드층이, 적어도 한쪽의 단부에 배치된 1 이상의 스루홀에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 플랫형 케이블.
  13. 제 8항에 있어서,
    한쪽의 단부에 안테나부가 일체적으로 접속되고, 상기 신호선 및 상기 2개의 그라운드층이, 상기 안테나부로 늘어나도록 구성되는 것을 특징으로 하는 플랫형 케이블.
  14. 서로 간격을 두고 배치된 복수의 신호선과, 상기 각 신호선에 대해, 상기 신호선을 매설하도록 형성되는 유전체 시트와, 상기 유전체 시트를 두께 방향으로 끼워서 상기 신호선의 길이 방향과 평행하게 늘어나며, 서로 간격을 두고 배치된 2개의 그라운드층과, 상기 그라운드층이 노출하지 않도록 상기 그라운드층을 덮는 절연체를 가지며, 상기 유전체 시트는 모든 신호선에 걸쳐서 일체적으로 형성되고, 또한 상기 절연체는 모든 신호선에 걸쳐서 일체적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 판형상 케이블 시트.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 판형상 케이블 시트를 재단함에 의해, 복수의 플랫형 케이블이 얻어지고, 상기 플랫형 케이블의 각각에 관해 소정의 특성 임피던스가 얻어지도록, 상기 각 신호선의 단면 치수, 상기 유전체 시트의 두께 및 상기 유전체 시트의 비유전율이 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 판형상 케이블 시트.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 각 신호선의 사이에서, 상기 신호선의 길이 방향을 따라 상기 그라운드층이 배치되지 않은 영역이 존재하도록 형성되고, 상기 재단이, 상기 영역에 따라 행하여지는 것을 특징으로 하는 판형상 케이블 시트.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 유전체 시트가 가소성을 갖는 것을 특징으로 하는 판형상 케이블 시트.
  18. 제 14항에 있어서,
    상기 신호선의 길이 방향과 직교하는 제 1의 방향에 있어서의 상기 그라운드층의 폭이, 상기 제 1의 방향에 있어서의 상기 신호선의 폭보다 충분히 긴 것을 특징으로 하는 판형상 케이블 시트.
  19. 제 14항에 있어서,
    상기 2개의 그라운드층이, 적어도 한쪽의 단부에 배치된 1 이상의 스루홀에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 판형상 케이블 시트.
  20. 서로 간격을 두고 배치된 복수의 신호선과, 상기 각 신호선에 대해, 상기 신호선을 매설하도록 형성되는 유전체 시트와, 상기 유전체 시트를 두께 방향으로 끼워서 상기 신호선의 길이 방향과 평행하게 늘어나며, 서로 간격을 두고 배치된 2개 의 그라운드층과, 상기 그라운드층이 노출하지 않도록 상기 그라운드층을 덮는 제 1의 절연체와, 상기 제 1의 절연체를 두께 방향으로 끼워서 상기 신호선의 길이 방향과 평행하게 늘어나며, 서로 간격을 두고 배치된 2개의 실드층과, 상기 실드층이 노출하지 않도록 상기 실드층을 덮는 제 2의 절연체를 가지며, 상기 유전체 시트는 모든 신호선에 걸쳐서 일체적으로 형성되고, 상기 제 2의 절연체는 모든 신호선에 걸쳐서 일체적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 판형상 케이블 시트.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 판형상 케이블 시트를 재단함에 의해, 복수의 플랫형 케이블이 얻어지고, 상기 플랫형 케이블의 각각에 관해 소정의 특성 임피던스가 얻어지도록, 상기 각 신호선의 단면 치수, 상기 유전체 시트의 두께 및 상기 유전체 시트의 비유전율이 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 판형상 케이블 시트.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 각 신호선의 사이에서, 상기 신호선의 길이 방향을 따라 상기 그라운드층 및 실드층이 배치되지 않은 영역이 존재하도록 형성되고, 상기 재단이, 상기 영역에 따라 행하여지는 것을 특징으로 하는 판형상 케이블 시트.
  23. 제 20항에 있어서,
    상기 유전체 시트가 가소성을 갖는 것을 특징으로 하는 판형상 케이블 시트.
  24. 제 20항에 있어서,
    상기 신호선의 길이 방향과 직교하는 제 1의 방향에 있어서의 상기 그라운드층의 폭이, 상기 제 1의 방향에 있어서의 상기 신호선의 폭보다 충분히 긴 것을 특징으로 하는 판형상 케이블 시트.
  25. 제 20항에 있어서,
    상기 2개의 그라운드층이, 적어도 한쪽의 단부에 배치된 1 이상의 스루홀에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 판형상 케이블 시트.
  26. (a) 제 1의 유전체상에 금속막을 적층하는 제 1의 적층 스텝과,
    (b) 상기 제 1의 유전체의 상부를 가공하는 제 1의 가공 스텝과,
    (c) 상기 제 1의 유전체의 하부를 가공하는 제 2의 가공 스텝을 가지며,
    상기 제 1의 가공 스텝이,
    (b1) 상기 금속막에 대해, 복수의 서로 거의 평행한 신호선을 형성하도록 에칭을 행하는 제 1의 에칭 스텝과,
    (b2) 상기 제 1의 에칭 스텝에서 에칭된 표면에 제 2의 유전체를 적층하는 제 2의 적층 스텝과,
    (b3) 상기 제 2의 적층 스텝에서 적층된 제 2의 유전체의 상측에 금속 박막을 적층하는 제 3의 적층 스텝과,
    (b4) 상기 제 3의 적층 스텝에서 적층된 금속 박막을, 복수의 간격을 두고 배치된 그라운드층으로서 형성하고, 각 그라운드층은 상기 신호선의 상부에 위치 결정되도록 에칭을 행하는 제 2의 에칭 스텝과,
    (b5) 상기 제 2의 에칭을 행한 표면에 절연체를 적층하는 제 4의 적층 스텝을 포함하고,
    상기 제 2의 가공 스텝이,
    (c1) 상기 제 1의 유전체의 하측에 금속 박막을 적층하는 제 5의 적층 스텝과,
    (c2) 상기 제 5의 적층 스텝에서 적층된 금속 박막을 복수의 간격을 두고 배치된 그라운드층으로서 형성하고, 각 그라운드층은 상기 신호선의 하부에 위치 결정되도록 에칭을 행하는 제 3의 에칭 스텝과,
    (c3) 상기 제 3의 에칭을 행한 표면에 절연체를 적층하는 제 6의 적층 스텝을 포함하고,
    상기 제 1의 가공 스텝과 상기 제 2의 가공 스텝은 임의의 순서로 행하여지는 것을 특징으로 하는 판형상 케이블 시트 제조 방법.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 제 1의 가공 스텝이, 또한,
    (b6) 상기 제 4의 적층 스텝에서 적층된 절연체의 상측에 금속 박막을 적층하는 제 7의 적층 스텝과,
    (b7) 상기 제 7의 적층 스텝에서 적층된 금속 박막을, 복수의 간격을 두고 배치된 실드층으로서 형성하고, 각 실드층은 상기 그라운드층의 상부에 위치 결정되도록 에칭을 행하는 제 4의 에칭 스텝과,
    (b8) 상기 제 4의 에칭을 행한 표면에 절연체를 적층하는 제 8의 적층 스텝을 포함하고,
    상기 제 2의 가공 스텝이, 또한,
    (b9) 상기 제 6의 적층 스텝에서 적층된 절연체의 하측에 금속 박막을 적층하는 제 9의 적층 스텝과,
    (b10) 상기 제 9의 적층 스텝에서 적층된 금속 박막을, 복수의 간격을 두고 배치된 실드층으로서 형성하고, 각 실드층은 상기 그라운드층의 하부에 위치 결정되도록 에칭을 행하는 제 5의 에칭 스텝과,
    (b11) 상기 제 5의 에칭을 행한 표면에 절연체를 적층하는 제 9의 적층 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 판형상 케이블 시트 제조 방법.
  28. 제 26항에 있어서,
    상기 신호선의 길이 방향과 직교하는 제 1의 방향에 있어서의 상기 그라운드층의 폭이, 상기 제 1의 방향에 있어서의 상기 신호선의 폭보다 충분히 긴 것을 특징으로 하는 판형상 케이블 시트 제조 방법.
KR1020050018963A 2004-03-09 2005-03-08 플랫형 케이블, 판형상 케이블 시트, 판형상 케이블 시트제조 방법 KR20060043490A (ko)

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