CN102201277A

CN102201277A - 柔性扁平线缆

Info

Publication number: CN102201277A
Application number: CN2010102229360A
Authority: CN
Inventors: 儿玉新也; 堆信仁; 小林秀德
Original assignee: Hitachi Cable Fine Tech Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd; Proterial Ltd
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2011-09-28
Also published as: US20110232938A1; US8338709B2; JP2011204503A

Abstract

本发明提供一种柔性扁平线缆，其能够实现与设备侧的特性阻抗的匹配，且与现有技术相比使挠性得到提高。本发明的柔性扁平电缆，其特征在于，具有以规定间隔并列配置的多个导体、被覆所述导体的两面的绝缘层、设在所述绝缘层外表面的无纺布层、及设在所述无纺布层的外表面的屏蔽层，所述无纺布层包含无纺布，该无纺布具有由具有规定外径的第一纤维丝及外径比所述第一纤维丝大的第二纤维丝形成的层，所述无纺布的目付为50～90g/m²。

Description

柔性扁平线缆

技术领域

本发明涉及柔性扁平线缆，尤其涉及在AV设备和OA设备等电气、电子设备的配线材料中使用的带有屏蔽层的柔性扁平线缆。

背景技术

一般来说，柔性扁平线缆作为能发挥其柔软性(挠性)的各种电气、电子设备中的电路间的跨接线(固定配线)，或代替柔性印刷配线板、作为对电气、电子设备的可动部分进行配线的配线材料而被广泛应用。尤其是近些年，作为对个人电脑用的喷墨打印机的打印头部分和CD-ROM驱动器、汽车导航、DVD(数字多用途光盘)播放器的拾音部分等进行配线的配线材料的应用也在发展。

图7、图8为表示现有柔性扁平线缆的一个例子的截面示意图。如图7所示，现有柔性扁平线缆100是例如这样制造的：将用作信号线的导体101单个或多个并列配置成导体群，用表面附着有粘接剂102的两片绝缘膜103夹持该导体群，实施热压接等加工而制造。而且如图8所示，该柔性扁平线缆100的两端部设有用于衬里所露出的各导体的补强板104。

一方面，对于VTR、CD播放器、DVD播放器等AV设备和复印机、扫描仪、打印机等OA设备等电气、电子设备，从磁屏蔽的观点来说，适用如图7所示的在柔性扁平线缆100的绝缘膜103上被覆有屏蔽材料的、带有屏蔽层的柔性扁平线缆。作为该屏蔽材料，例如为，由具有导电性的粘接剂、具有导电性的金属材料及具有绝缘性的绝缘膜层叠而成的构造。此外，对于具有导电性的粘接剂而言，向粘接剂中添加Ni和碳等被称为导电性填料的导电性微粒是普遍的。

并且最近伴随液晶电视和等离子电视等数码设备的普及，正在寻求可实现高速且大容量的传输的配线材料。因此，对于能够与数码设备侧的特性阻抗匹配的带有屏蔽层的柔性扁平线缆的要求日益高涨。作为这种可实现特性阻抗的匹配的带有屏蔽层的柔性扁平线缆，例如有，将导体的宽度和各导体的间隔等设计为特定构造的柔性扁平线缆(如参考专利文献1)、用发泡绝缘体形成绝缘膜的柔性扁平线缆、或者在绝缘膜的外表面设置由无纺布构成的空气含有层的柔性扁平线缆等。

专利文献1：日本特开2002-184245号公报

专利文献2：日本特开2003-31033号公报

专利文献3：日本特开2005-339833号公报

专利文献4：日本特开2008-277254号公报

发明内容

在现有技术文献等中记载的现有柔性扁平线缆中，截面为四角形(平角形)的导体的宽度与各导体间的距离的控制、具有低介电常数的发泡绝缘体等的应用，是用于匹配特性阻抗的有效方法。但是，这些方法由于存在柔性扁平线缆的挠性不充分的可能，不能说一定能满足随着最近的电气、电子设备的小型化和节省空间化等而来的对柔性扁平线缆的要求。

例如，近些年，随着电气、电子设备的小型化和节省空间化等，为电子、电子设备配线柔性扁平线缆时，有时使柔性扁平线缆保持折弯180度状态下的形状而进行配线。但是，现有柔性扁平线缆存在的问题是，不具有保持折弯180度状态下的形状的充足的挠性，即使折弯也不能保持折弯后的形状。尤其是在带有屏蔽层的柔性扁平线缆中，屏蔽层有可能成为挠性低下的主要原因。

因此，本发明的目的是提供柔性扁平线缆，其解决了上述问题，能够与设备侧的特性阻抗相匹配，且与现有技术相比挠性得到了提高。

为了实现上述目的，本发明提供柔性扁平线缆，其特征在于，具有以规定间隔并列配置的多个导体、被覆所述导体两面的绝缘层、设置在所述绝缘层的外表面的无纺布层、及设置在所述无纺布层的外表面的屏蔽层，所述无纺布层包含无纺布，所述无纺布具有由具有规定外径的第一纤维丝及外径比所述第一纤维丝大的第二纤维丝形成的层，所述无纺布的目付为50～90g/m²。

而且为了实现上述目的，本发明可对上述本发明涉及的柔性扁平线缆施加如下的改良和变更。

(1)所述无纺布具有由所述第一纤维丝形成的第一层、设在所述第一层的两面侧的由所述第二纤维丝形成的第二层、及设在所述第一层和所述第二层之间的由所述第一纤维丝和第二纤维丝形成的第三层。

(2)所述无纺布的空隙量为170～280cm³/m²。

(3)所述屏蔽层为将具有金属箔的屏蔽材料卷绕在所述无纺布层的周围而形成。

(4)所述绝缘层是通过在由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚中的任一个形成的绝缘膜的表面涂布同时具有绝缘性和阻燃性的粘接剂而形成。

根据本发明能够提供柔性扁平线缆，其能够与设备侧的特性阻抗匹配，且与现有技术相比挠性得到了提高。

附图说明

图1：显示本实施方式涉及的柔性扁平线缆的平面示意图。

图2：图1中的A-A截面图。

图3：从图2中的B方向观察时的放大截面图。

图4：构成本实施方式涉及的柔性扁平线缆的无纺布的放大截面图。

图5：显示将测定用插头连接到柔性扁平线缆末端的状态的图。

图6：从图5中的C方向观察时的放大截面图。

图7：显示现有柔性扁平线缆的一个例子的截面示意图。

图8：显示现有柔性扁平线缆的一个例子的截面示意图。

符号说明

1柔性扁平线缆

2导体

3.绝缘层

4无纺布层

5屏蔽层

6压盖用金属层

7测定用插头

31、51绝缘膜

32、42、53粘接剂

41无纺布

52金属箔

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的实施方式。但是，本发明并不限于此处提出的实施方式，其在不改变要旨的范围内能够进行适宜的组合和改良。

本发明人进行了深入研究，在实现了作为本发明目的的特性阻抗的匹配及挠性的提高的基础上，发现在柔性扁平线缆中，无纺布层包含低介电常数材质以及该材质的密度等是重要的，根据这种认识完成了本发明。

即，本发明提供柔性扁平电缆，其具有以规定间隔并列配置的多个导体、被覆导体两面的绝缘层、设置在绝缘层外表面的无纺布层、及设置在无纺布层外表面的屏蔽层，无纺布层由无纺布构成，无纺布具有由具有规定外径的第一纤维丝及外径比所述第一纤维丝大的第二纤维丝形成的层，无纺布的目付为50～90g/m²。

图1为显示涉及本实施方式的柔性扁平电缆的平面示意图，图2为图1中的A-A截面图，图3为从图2中B方向观察时的放大截面图。

涉及本实施方式的柔性扁平电缆1，如图1、2所示，作为信号线和接地线使用的导体2以多根并列的方式配置，该导体2的两面设有绝缘层3以被覆该导体2。而且在绝缘层3的外表面设有无纺布层4，无纺布层4的外表面设有屏蔽层5。

(绝缘层)

绝缘层3由使粘接剂32附着于由塑料构成的绝缘膜31的表面而成的带有粘接剂的绝缘膜构成。如图3所示，该带有粘接剂的绝缘膜从导体2的两侧(图3中的上下方向)夹持而形成绝缘层3，以使粘接剂32附着于导体2上。就绝缘膜31的材质而言，例如，可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚苯硫醚(PPS)等，优选使用这些中的任一种。此外，就粘接剂32而言，例如，优选使用同时具有绝缘性和阻燃性的粘接剂。例如，优选使用向聚酯系树脂和聚烯烃系树脂添加阻燃剂等的添加剂而制成的粘接剂。

(屏蔽层)

如图3所示，屏蔽层5由在由塑料构成的绝缘膜51的表面上设置有金属箔52、在该金属箔52的表面上设置有粘接剂53而形成的屏蔽材料构成。屏蔽层5，例如，通过将屏蔽材料在无纺布层4的表面卷绕而形成，以使屏蔽材料的粘接剂53与无纺布层4接触，同时绝缘膜51成为最外层。就绝缘膜51而言，与构成绝缘层3的绝缘膜31的材质相同，例如，可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚等，优选使用这些中的任一种。而且，就粘接剂53而言，与构成绝缘层3的粘接剂32相同，例如，优选使用向聚酯系树脂和聚烯烃系树脂中加入阻燃剂等添加剂而制成的粘接剂等的、同时具有绝缘性和阻燃性的粘接剂。此外，在卷绕屏蔽材料的时候，柔性扁平线缆1在其末端采用压盖(グランド)用金属层接地的构造的场合，作为粘接材料53优选使用具有导电性的粘接剂。

就金属箔52的材质而言，尤其是为了在高频频带中抑制衰减量的增大，适用铝箔。在使用由铝箔以外的材质构成的屏蔽材料的场合，高频频带中的衰减量可能会变大，在高频频带、尤其是1～5GHz的频带中使用的柔性扁平线缆，优选采用由铝箔构成的金属箔52作为屏蔽材料。此外，就金属箔以外的屏蔽材料而言，还能够使用在绝缘膜51上蒸镀铝或银而形成金属蒸镀层的屏蔽材料。

金属箔52的厚度，从提高挠性的方面来说，优选在20μm以下。尤其是考虑到价格方面等，更优选为7μm以下。

(无纺布层)

如图3所示，无纺布层4为，在无纺布41的表面上设有粘接剂42。就粘接剂42而言，例如，优选使用向聚酯系树脂和聚烯烃系树脂中添加阻燃剂等的添加剂而形成的粘接剂等的，同时具有绝缘性和阻燃性的粘接剂。使该粘接剂42附着于绝缘层3上以形成无纺布层4。而且，无纺布41具有由具有规定外径的第一纤维丝及外径比第一纤维丝大的第二纤维丝形成的层。第一纤维丝、第二纤维丝，例如，由聚酯系纤维等形成。

图4为说明无纺布41的构成的放大截面图。

如图4所示，无纺布41的由第一纤维丝形成的第一层411设置在无纺布41的中央部分。而且，在第一层411的两面侧、在不与第一层411接触的部分设有第二层412。该第二层412由具有比第一纤维丝大的外径的第二纤维丝构成、成为形成无纺布41的表面(外表面)的层。此外，如图4所示，无纺布41的第一层411和第二层412之间设有由第一纤维丝及第二纤维丝混合形成的第三层413。通过使用这种无纺布41，由于能够高效的调整无纺布41的介电常数和密度，可同时实现柔性扁平线缆1的特性阻抗匹配及挠性的提高。

构成第一层411、第三层413的第一纤维丝的外径(纤维直径)优选为0.001mm以上、0.010mm以下。而且构成第二层412、第三层413的第二纤维丝的外径(纤维直径)优选为0.011mm以上、0.040mm以下。

而且，为了匹配特性阻抗及使挠性得以提高，无纺布41优选具有50～90g/m²的目付。在无纺布41的目付不足50g/m²的场合，起因于无纺布41的厚度会变薄，能够谋求挠性的提高，但是与此同时，由于特性阻抗可能偏离100±10Ω的范围，难以谋求与设备侧的特性阻抗匹配。一方面，在无纺布41的目付超过90g/m²的场合，虽然特性阻抗易于落入100±10Ω的范围，但由于随着目付的增加无纺布41的厚度变厚，挠性下降。此外，此处所说的目付表示每1平方米的第一纤维丝质量和第二纤维丝质量的合计质量。

而且优选无纺布41具有170～280cm³/m²的空隙量。由此，无纺布41的介电常数能够落入1.4～1.7的范围内。其结果是，对于无纺布41具有50～90g/m²的目付的场合，如果介电常数落在1.4～1.7的范围内，柔性扁平线缆1的特性阻抗的值能够再现性良好的落入100±10Ω的范围内。此外，所谓无纺布的空隙量，是指包含于每1平方米的无纺布的空隙的程度，以无纺布所含空隙的体积比上无纺布的总体积的比例表示。

此外，由于柔性带状线缆中通常使用的无纺布具有微小的空隙，当无纺布的表面附着了液体(如水、粘接剂等)和细微粒子状的粉末等的时候，其有可能向无纺布的内部浸透、到达与附着有液体等的表面相对的面侧。在这种场合，担心存在无纺布的介电常数变化而不能得到所期望的特性阻抗的问题。相对于此，在本实施方式中，通过使无纺布41形成图4所示的构造，即便是液体等附着到无纺布41的表面(第三层413的表面)的场合，由于在无纺布41的中间部附近形成的第一层和第三层能够有效的阻隔液体等的浸透，能够防止液体等到达相反侧的第三层413。

实施例

以下，根据本发明的实施例更详细的进行说明，但本发明并不局限于此。此外，在实施例1～3及比较例1～3中，柔性扁平线缆的构成、尺寸示于后述的表1中。

(实施例1～3、比较例1、2的制作)

准备51根用作导体的厚0.035mm、宽0.3mm的镀锡平角软铜线，在将这些导体以0.5mm的导体间距(各导体的间隔)并列配置后，用2片在由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的绝缘膜上附着有粘接剂的厚0.06mm的带有粘接剂的绝缘膜，以粘接剂彼此粘接的方式夹持并列配置的导体而形成绝缘层，用2片具有所期望的目付、空隙量的无纺布，以附着在无纺布表面的粘接剂侧与绝缘层接触的方式，从绝缘层的两侧夹持而形成无纺布层，之后，将屏蔽材料(粘接剂/铝箔/绝缘膜＝0.01mm/0.007mm/0.009mm)螺旋状的卷绕到无纺布层的周围以形成屏蔽层，制成线缆长约300mm的柔性扁平线缆。

此外，实施例1～3及比较例1、2的无纺布层采用具有如图4所示构造的无纺布。具体地，采用这样的无纺布：中心设有由具有0.001mm～0.010mm外径的第一纤维丝形成的第一层，在第一层的两侧中成为最外层的部分设有由具有0.011mm～0.040mm外径的第二纤维丝形成的第二层，第一层和第二层之间设有由在混合状态下的第一纤维丝和第二纤维丝形成的第三层。第一纤维丝、第二纤维丝都由聚酯系的纤维丝构成。此外构成绝缘体层的粘接剂为了满足UL标准的VW-1试验而添加了阻燃剂等。

(比较例3的制作)

准备51根用作导体的厚0.035mm、宽0.5mm的镀锡平角软铜线，在将这些导体以1.0mm的导体间距并列配置后，用2片在由发泡绝缘体构成的绝缘膜上附着有粘接剂的厚0.18mm的带有粘接剂的绝缘膜，以粘接剂彼此粘接的方式夹持并列配置的导体而形成绝缘层，之后，将屏蔽材料(粘接剂/铝箔/绝缘膜＝0.01mm/0.007mm/0.009mm)螺旋状的卷绕到无纺布层的周围以形成屏蔽层，制成线缆长约300mm的柔性扁平线缆。此外，构成绝缘体层的粘接剂为了满足UL标准的VW-1试验而添加了阻燃剂等。

对于按照上述过程制作的柔性扁平线缆(实施例1～3及比较例1～3)，进行如下的测定及试验。

(特性阻抗测定)

特性阻抗的测定是，在制成的柔性扁平线缆的两末端贴附如图5所示的压盖用金属层6后，如图5、6所示，使测定用插头(プラグ)7(广濑电机株式会社制，FX16M1/51)电连接到压盖用金属层6。之后将柔性扁平线缆插入到两块评价用基板之间而连接，用示波器(安捷伦科技有限公司，DCA86100B)测量差分模式下的特性阻抗。此时，以测定所得特性阻抗的值在100±10Ω的范围内作为合格。

(折弯应力试验)

折弯应力试验是，将所制作的柔性扁平线缆折弯180度，用推拉计测定在将该折弯状态放开时柔性扁平线缆中发生的应力。这时，以测定所得的应力值不足260gf/FFC宽度为合格。此外，所谓FFC宽度是指柔性扁平线缆的宽度方向(图1中的上下方向)的大小。

实施例1～3及比较例1～3的柔性扁平线缆的构造、尺寸及测定评价结果如表1所示。此外对于表1中的判定，表示为“◎：优秀”、“○：合格”、“×：不合格”。

表1

如表1所示，对于采用由图4所示构造构成的无纺布、目付为50～90g/m²、空隙量为170～280cm³/m²的实施例1～3，判定其特性阻抗及折弯应力都满足目标值。

相对于此，无纺布目付不足50g/m²、空隙量不足170cm³/m²的比较例1，判定其介电常数偏离1.4～1.7的范围、特性阻抗的值不满足目标值。此外，无纺布的目付超过90g/m²、空隙量超过280cm³/m²的比较例2，及未设有无纺布层的比较例3，判定其折弯应力不满足目标值。

根据上述内容，证实了涉及本发明的实施例1～3的柔性扁平线缆能够与设备侧的特性阻抗匹配，且具有比现有技术优秀的挠性。

Claims

1.一种柔性扁平线缆，其特征在于，具有以规定间隔并列配置的多个导体、被覆所述导体两面的绝缘层、设置在所述绝缘层外表面的无纺布层、及设置在所述无纺布层外表面的屏蔽层，

所述无纺布层包含无纺布，所述无纺布具有由具有规定外径的第一纤维丝及外径比所述第一纤维丝大的第二纤维丝形成的层，所述无纺布的目付为50～90g/m²。

2.根据权利要求1所述的柔性扁平线缆，其特征在于，所述无纺布具有由所述第一纤维丝形成的第一层、设在所述第一层的两面侧的由所述第二纤维丝形成的第二层、设在所述第一层和所述第二层之间的由所述第一纤维丝和所述第二纤维丝形成的第三层。

3.根据权利要求1或2所述的柔性扁平线缆，其特征在于，所述无纺布的空隙量为170～280cm³/m²。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的柔性扁平线缆，其特征在于，所述屏蔽层为将具有金属箔的屏蔽材料卷绕在所述无纺布层的周围而形成。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的柔性扁平线缆，其特征在于，所述绝缘层是通过在由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚中的任一个形成的绝缘膜的表面涂布同时具有绝缘性和阻燃性的粘接剂而形成。