JP5499722B2 - シールドフラットケーブル - Google Patents

Description

本発明は、複数本の導体を平行に並べて上下から絶縁フィルムで挟んで被覆し、その外側を共通のシールドフィルムで覆ってシールドし、少なくとも一方の端部に、コネクタ接続を行うための端末部を備えるシールドフラットケーブルに関する。

フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）は、ＣＤやＤＶＤプレーヤ等のＡＶ機器、コピー機やプリンタ等のＯＡ機器、その他に電子・情報機器の内部配線等の多くの分野で、省スペース化と簡便な接続を目的として用いられている。また、機器の使用周波数が高くなるとノイズの影響が大きくなることから、シールドされたシールドフラットケーブルが用いられる。ケーブルのシールドは、例えば、ＦＦＣの上下の両面をシールドフィルムで覆って形成される。

シールドフラットケーブルのシールドフィルムは、ケーブル端末部をコネクタ等に接続するに際して、コネクタ等のグランド端子と接続されることが必要である。グランド端子とシールドフィルムとを電気的に導通させるには、例えば、特許文献１に開示されるように、シールドフィルムの導電層にバー状の導体を密着させて樹脂でモールド固定あるいは樹脂シートで固定している。また、特許文献２には、シールドフィルムを耐熱性の接着剤で接着させることが開示されている。

特開２００３−１３３７８１号公報 国際公開第０２／０５２９７号

特許文献１に開示のシールドフィルムの導電層面にグランドバーを接触させ、その接触を樹脂モールドあるいは樹脂テープで固定する方法は、グランドバーの固定のための余分な工程が必要であり、また、温度変化等でグランドバーを固定している樹脂が周囲の温度により変化してシールドフィルム導電層とグランドバー間の導通抵抗が上昇する恐れがある。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、高温の環境下においてもシールドフィルムとグランドバーの導通抵抗が上昇せずシールド性能を良好に維持することができるシールドフラットケーブルの提供を目的とする。

本発明によるシールドフラットケーブルは、複数本の平角導体が平行に並べられ、上下から絶縁フィルムで挟んで被覆され、少なくとも一方の端部で平角導体の片面が露出され、上下の絶縁フィルムの少なくとも一方の絶縁フィルム上にシールドフィルムが金属箔が外側になるように貼り付けられ、該シールドフィルムの端部外面にグランドバーが導電性接着剤により接着されていることを特徴とする。

前記の平角導体が露出された反対側の端部で、平角導体の露出面と反対面を覆う絶縁フィルム部分に補強板が接着され、平角導体が露出された側でシールドフィルムの端部外面にグランドバーが接着される。あるいは、シールドフィルムが補強板の外面を覆い、その上からグランドバーが接着されるようにしてもよい。
また、シールドフィルムが平角導体を露出していない側の絶縁フィルムの端部を含む外面を覆って貼り付けられ、その上からグランドバーが接着されていてもよく、さらに、グランドバーの先端側に細幅の補強板が並列に接着されるようにしてもよい。

本発明によれば、ケーブル端末部が電気コネクタに挿入された際に、グランドバーとシールドフィルムとは電気コネクタとの嵌合による圧力により確実に接触される。高温環境下でもシールドフィルムとグランドバーの接触が不安定になることがなく、したがって導通抵抗が悪くなることもない。

本発明の概略を説明する図である。 本発明の実施形態を説明する断面図である。 本発明の他の実施形態を説明する断面図である。

図１により本発明の概略を説明する。図１（Ａ）はグランドバーを平角導体の露出側に設けた例を示す図、図１（Ｂ）はグランドバーを平角導体の露出側と反対側に設けた例を示す図である。図中、１１はシールドフラットケーブル、１２はケーブル端末部、１３は平角導体、１４は絶縁フィルム、１４ａは上側フィルム、１４ｂは下側フィルム、１５はシールドフィルム、１６はグランドバー、１７は補強板、１８は絶縁体を示す。

本発明によるシールドフラットケーブル１１は、図１（Ａ）に示すように、例えば、断面が平形の複数本の平角導体１３を平行に並べ、その両面（上下面）を絶縁フィルム１４で挟んで絶縁被覆したフラットケーブルが用いられる。フラットケーブルの少なくとも一方の端部では、絶縁フィルム１４の上側フィルム１４ａを除去して、コネクタの接触端子接片との接触接続部となる平角導体部分を露出させてケーブル端末部１２とされる。また、ケーブル端末部１２で除去されていない下側フィルム１４ｂには、平角導体の露出面と反対面を覆う部分に樹脂性の補強板１７が貼り付けられてコネクタ（雌型のエッジコネクタ）への挿抜が可能な強度を持たせている。

絶縁フィルム１４の外面は、少なくとも片面側をシールドフィルム１５で覆って（ 図では両側の全面を覆う例で示す）シールドする。シールドフィルム１５は、例えば、絶縁層、金属層、接着層の層形状からなるものが用いられ、その金属層を外側にして絶縁フィルム１４の外面に巻き付けるようにして接着剤等で貼り付ける。接着剤を予め層状に塗布して3層構造としてもよい。また、シールドフィルム１５は、平角導体１３が露出されている側（以下、上側という）では、平角導体１３と電気短絡が生じない程度の距離Ｌ（０.２ｍｍ〜１０ｍｍ）を隔てた後方に端部エッジが位置するように貼り付ける。そして、補強板１７が貼り付けられた側（以下、下側という）では、補強板１７の後端に接するように端部エッジが位置するように貼り付ける。

上側のシールドフィルム１５には、電気コネクタ等のグランド接地用接触端子と接続するためのグランドバー１６が導電性接着剤を介して接着固定される。なお、シールドフィルム１５の金属層の面は、グランドバー１６が少なくとも一部露出するように絶縁フィルム１４と同様なフィルムからなる絶縁体１８で被覆し、電気的に絶縁すると共に損傷から保護する。

図１（Ｂ）に示す例では、上側のシールドフィルム１５は、図１（Ａ）の例と同様に平角導体１３と電気短絡が生じない程度の距離Ｌ（０.２ｍｍ〜１０ｍｍ）を隔てた後方に端部エッジが位置するように貼り付ける。そして、補強板１７が貼り付けられた下側では、補強板１７の先端部分を残してほぼ補強板１７の全面を覆うように下側のシールドフィルム１５を貼り付ける。

そして、グランドバー１６は、補強板１７に重ねて貼り付けられた下側のシールドフィルム１５の上から導電性接着剤を介して接着固定される。なお、シールドフィルム１５の外面は、図１（Ａ）の場合と同様に、グランドバー１６が少なくとも一部露出するように絶縁体１８で被覆し、金属層の面を電気的に絶縁すると共に損傷から保護する。

信号用の平角導体１３は、例えば、銅箔、錫メッキ軟銅箔等の導電性金属からなり、信号伝送の電流値にもよるが、例えば、厚さが１２μｍ〜１００μｍで、幅が０.２〜０.８ｍｍ程度で、ピッチＰが０.５〜１.０ｍｍで配列される。この平角導体１３の配列状態は、絶縁フィルム１４の上下側フィルム１４ａ，１４ｂにより挟まれて保持される。

上下側フィルム１４ａ，１４ｂは、その内面（接合面）に接着層（図示省略）を有する。上下側フィルム１４ａ，１４ｂ自体は、柔軟性に優れた一般的な樹脂フィルムが使用され、例えば、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミド樹脂等の汎用性のある樹脂フィルムを用いることができる。この樹脂フィルムの厚さとしては、９μｍ〜５０μｍのものが用いられる。ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリブチレンナフタレート樹脂等の樹脂材料が挙げられる。なお、これらの樹脂フィルムのうち、電気的特性、機械的特性、コスト等の観点からは、ポリエチレンテレフタレート樹脂の使用が好ましい。

シールドフィルム１５は、例えば、アルミニウム箔や銅箔（厚さ５μｍ〜５０μｍ）等の金属箔と、中間層となる樹脂層と、この樹脂層上に熱可塑性接着剤層（厚さ１０μｍ〜５０μｍ）を有する３層構造のものなどが使用される。なお、樹脂層には、ポリエチレンテレフタレート等の厚さ９μｍ程度の樹脂フィルムが用いられるが、金属箔の強度が十分である場合は、該樹脂層は省略することもできる。
このシールドフィルム１５の、ケーブルへの貼り付けの形態としては、金属箔を外側にして１枚の幅広のフィルムで絶縁フィルム１４の全体を包むようにして巻き付け、上記の接着剤層で接着して全体をシールドする。

グランドバー１６は、平角導体１３と同様な、例えば、錫メッキ銅箔等の厚さ９μｍ〜１００μｍで形成される。このグランドバー１６は、シールドフィルム１５との接触面に銀ペースト等の導電性接着剤を厚さ１０μｍ〜５０μｍで塗布して、シールドフィルム１５と電気的に導通させると共に、接着固定される。この場合の導電性接着剤としては、熱可塑性のもの又は熱硬化性のものを用いることができる。熱硬化性接着剤を使用すると高温環境下で接着剤が軟化しないので、シールドフィルムとグランドバーの接触が不安定になる恐れが一層少ない。

図２は、本発明の実施形態を説明する断面図で、図中の符号は図１の説明で用いたのと同じ符号を用いることにより、詳細な説明を省略する。
図２（Ａ），（Ｂ）は、図１（Ａ）で説明した形態のシールドフラットケーブルに対応するもので、平角導体１３が露出された上側フィルム１４ａ上のシールドフィルム１５ａの先端部に、端部エッジの位置を揃えてグランドバー１６が導電性接着剤により接着固定される。平角導体１３が露出されていない下側フィルム１４ｂには、補強板１７が接着固定される。

下側のシールドフィルム１５ｂは、図２（Ａ）に示すように、補強板１７が接着固定される下側フィルム１４ｂ側にも巻き付けて貼り付け、上側のシールドフィルム１５ａと合せて、上下側フィルム１４ａ，１４ｂの全体をシールドする。しかし、図２（Ｂ）に示すように、グランドバー１６が接着される上側のシールドフィルム１５ａのみとし、下側のシールドフィルム１５ｂは省略してもよい。また、シールドフィルム１５ａ，１５ｂの外側が金属層となるので、電気的な絶縁と保護のために絶縁体１８ａ，１８ｂで覆うのが好ましい。なお、図２（Ｂ）のように下側のシールドフィルム１５ｂを省略した場合は、下側を覆う絶縁体１８ｂも省略することができる。

図２（Ｃ），（Ｄ）は、図１（Ｂ）で説明した形態のシールドフラットケーブルに対応するもので、補強板１７が接着固定された下側フィルム１４ｂに貼り付けた下側のシールドフィルム１５ｂの先端部分を、補強板１７を覆うように貼り付けている。そして、グランドバー１６は、補強板１７を覆うように貼り付けて下側のシールドフィルム１５ｂの先端部分に導電性接着剤により接着固定される。

上側のシールドフィルム１５ａは、図２（Ｃ）に示すように、単に絶縁フィルム１４ａの表面を覆い、下側のシールドフィルム１５ｂと合せて、上下側フィルム１４ａ，１４ｂの全体をでシールドする。しかし、図２（Ｄ）に示すように、グランドバー１６が接着される下側のシールドフィルム１５ｂのみとし、上側のシールドフィルム１５ａは省略してもよい。また、シールドフィルム１５ａ，１５ｂの外側が金属層となるので、電気的な絶縁と保護のために絶縁体１８ａ，１８ｂで覆うのが好ましい。なお、図２（Ｄ）のように上側のシールドフィルム１５ａを省略した場合は、上側を覆う絶縁体１８ａも省略することができる。

図３は、本発明の他の実施形態を説明する断面図で、図中の符号は図１，２の説明で用いたのと同じ符号を用いることにより、詳細な説明を省略する。
図３（Ａ）〜（Ｄ）は、図１，２で説明した樹脂性の補強板１７を、グランドバー１６に兼用させたもので、例えば、グランドバーを図１，２で用いたものより厚めにして強度を高めるか、又は、強度の高い導電材料を用いることにより実現することができる。

このため図３の例では、平角導体１３が露出されていない下側フィルム１４ｂに貼り付けた下側のシールドフィルム１５ｂの先端が、下側フィルム１４ｂの先端に揃うようにする。そして、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、グランドバー１６を下側のシールドフィルム１５ｂの先端に位置を揃えて導電性接着剤により接着固定する。これにより、グランドバー１６はシールドフラットケーブルの補強板としての機能も兼ね備え、図１，２で示した補強板１７を省略することができ、この結果、ケーブル端末部を薄くすることができる。

また、図３（Ｃ），（Ｄ）に示すように、グランドバー１６とシールドフィルム１５ｂの端部エッジはカットによるバリが残り、信号導体１３と短絡する恐れがあることから、端部エッジをケーブル先端から多少（０.２ｍｍ〜１０ｍｍ程度）後退させた位置で接着固定する。そして、後退させた部分に細幅の絶縁材からなる補強板１７ａをグランドバー１６、シールドフィルム１５ｂと並列状態にして接着固定する。これにより、グランドバー１６、シールドフィルム１５ｂと信号導体１３間の絶縁距離を大きくして、電気的短絡が抑制することができる。

また、図３（Ａ），（Ｃ）では、図２（Ａ），（Ｃ）の例と同様に、平角導体１３が露出された上側のシールドフィルム１５ａは、上側フィルム１４ａの表面を覆い、下側のシールドフィルム１５ｂと合せて、上下側フィルム１４ａ，１４ｂの全体をでシールドしている。しかし、図３（Ｂ），（Ｄ）に示すように、グランドバー１６が接着される下側のシールドフィルム１５ｂのみとし、上側のシールドフィルム１５ａは省略してもよい。また、シールドフィルム１５ａ，１５ｂの外側が金属層となるので、電気的な絶縁と保護のために絶縁体１８ａ，１８ｂで覆う。なお、図３（Ｂ），（Ｄ）のように上側のシールドフィルム１５ａを省略した場合は、上側を覆う絶縁体１８ａも省略することができる。

上述した構成のシールドフラットケーブルは、ケーブル端末部が、電気コネクタ内に挿入されたとき、電気コネクタのグランド接地用接触端子がグランドバーを押圧するようにして接続される。グランドバーが押圧されると、その内側のシールドフィルムの金属層との接触が増強され、導通抵抗を小さくして良好な接地接続を形成することができる。この結果、高温の環境下においても、グランドバーとシールドフィルムとの間に介在する導電性接着剤の導通抵抗が上昇するのを抑制することができ、シールド機能の劣化を防止することができる。

上記したシールドフラットケーブルは、平角導体を挟む絶縁フィルムとシールドフィルムとの間のインピーダンスは一定にすることができる。また、上記の本発明の構成は、絶縁フィルムとシールドフィルムとの間に、インピーダンス調整用の誘電体からなる介在層を介在させる高周波対応のシールドフラットケーブルに対しても有効である。

１１…シールドフラットケーブル、１２…ケーブル端末部、１３…平角導体、１４…絶縁フィルム、１４ａ…上側フィルム、１４ｂ…下側フィルム、１５，１５ａ，１５ｂ…シールドフィルム、１６…グランドバー、１７，１７ａ…補強板、１８，１８ａ，１８ｂ…絶縁体。

Claims (6)

1. 複数本の平角導体が平行に並べられ、上下から絶縁フィルムで挟んで被覆され、少なくとも一方の端部で前記平角導体の片面が露出され、上下の前記絶縁フィルムの少なくとも一方の絶縁フィルム上にシールドフィルムが金属箔が外側になるように貼り付けられ、該シールドフィルムの端部外面にグランドバーが導電性接着剤により接着されていることを特徴とするシールドフラットケーブル。
2. 前記平角導体が露出された反対側の端部で、前記平角導体の露出面と反対面を覆う絶縁フィルム部分に補強板が接着されていることを特徴とする請求項１に記載のシールドフラットケーブル。
3. 前記平角導体が露出された側のシールドフィルムに、前記グランドバーが接着されていることを特徴とする請求項２に記載のシールドフラットケーブル。
4. 前記シールドフィルムが前記補強板の外面を覆い、その上から前記グランドバーが接着されていることを特徴とする請求項２に記載のシールドフラットケーブル。
5. 前記シールドフィルムが前記平角導体を露出していない側の絶縁フィルムの端部を含む外面を覆って貼り付けられ、その上から前記グランドバーが接着されていることを特徴とする請求項１に記載のシールドフラットケーブル。
6. 前記グランドバーの先端側に補強板が並列に接着されていることを特徴とする請求項５に記載のシールドフラットケーブル。

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