JP2010102975A - シールドフラットケーブル - Google Patents
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Abstract
【課題】接地接続を確実にし、インピーダンスのミスマッチを防止するシールドフラットケーブルを提供する。
【解決手段】シールドフラットケーブル1は、複数本の導体2を平行一列に並べて絶縁体3で一体に被覆したフラットケーブル1aの両面に、端末を除く長手方向全域にわたって接地接続用の金属箔テープ6が接着されている。金属箔テープ6の外側が外被5で被覆されている。絶縁体3および外被5が押出し成形で形成されている。金属箔テープ6は樹脂層8と金属箔層7からなり、樹脂層8が外側になるように設けられている。
【選択図】図1
【解決手段】シールドフラットケーブル1は、複数本の導体2を平行一列に並べて絶縁体3で一体に被覆したフラットケーブル1aの両面に、端末を除く長手方向全域にわたって接地接続用の金属箔テープ6が接着されている。金属箔テープ6の外側が外被5で被覆されている。絶縁体3および外被5が押出し成形で形成されている。金属箔テープ6は樹脂層8と金属箔層7からなり、樹脂層8が外側になるように設けられている。
【選択図】図1
Description
本発明は、複数本の導体を一列に並べて絶縁体で一体に被覆したシールドフラットケーブルに関する。
電子機器内の配線や機器可動部の配線に、省スペース化と簡便な接続を目的として、可撓性のあるフラットケーブルが用いられている。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。通常、平角導体または丸形導体からなる導体を所定の間隔で一列に並べて配列し、全体を電気絶縁樹脂からなる絶縁体で一体化する。そして、絶縁体の外側を共通の導電体で覆ってシールド導体とし、その外側を樹脂による外被で保護した形状とされる(例えば、特許文献1,2参照)。
従来のシールドフラットケーブルは、シールド導体をケーブル端末部でコネクタや回路基板の接地端子に接続するのに、ドレインワイヤを用いている。ドレインワイヤは、通常、シールドフラットケーブルの絶縁体を覆っているシールド導体の内側で、ケーブルの長手方向全長に亘って接触するように配設されている。シールドフラットケーブルの端末部では、コネクタや回路基板の端子部に接続するために外被と共にシールド導体は除去されるが、上記のドレインワイヤによりシールド導体がシールド端子に接地接続される。
シールド導体とドレインワイヤは、軸方向に沿って線状に接触するが、その接触面積はドレインワイヤの表面積の半分以下である。しかも、シールド導体の巻付け乃至は外被の押し付けで接触状態を得ているため、電気的接触が不十分になることがあり、シールド導体の接地の信頼性が低下するおそれがある。また、ケーブル端末部では、シールド導体が除去されるため、このシールド導体が除去された領域部分で、インピーダンスのミスマッチを起こすおそれがあり、またシールド機能が低下するため、伝送信号を不安定にするという問題がある。
そこで、本発明の目的は、接地接続を確実にし、インピーダンスのミスマッチを防止するシールドフラットケーブルを提供することにある。
上記課題を解決することのできる本発明のシールドフラットケーブルは、複数本の導体を平行一列に並べて絶縁体で一体に被覆したフラットケーブルの両面に、端末を除く長手方向全域にわたって接地接続用の金属箔テープが接着されていることを特徴とする。
本発明のシールドフラットケーブルにおいて、前記金属箔テープの外側が外被で被覆されていることが好ましい。
本発明のシールドフラットケーブルにおいて、前記絶縁体、または、前記絶縁体および外被が押出し成形で形成されていることが好ましい。
本発明のシールドフラットケーブルにおいて、前記金属箔テープは樹脂層と金属箔層からなり、前記樹脂層が外側になるように設けられていることが好ましい。
本発明のシールドフラットケーブルにおいて、前記絶縁体にカーボンブラックが略0.1ないし0.5重量%添加されていることが好ましい。
本発明のシールドフラットケーブルにおいて、少なくとも1箇所で折り曲げられ、折り曲げられた箇所には前記金属箔が切断しない許容曲げ半径よりも大きな曲げ半径に維持する固定具が取り付けられていることが好ましい。
本発明によれば、フラットケーブルの両面に、端末を除く長手方向全域にわたって接地接続用の金属箔テープが接着されているため、金属箔テープがシールド機能も併せ持つことになる。そのため、金属箔テープを接地させることで、シールド層を直接接地させるのと同様の効果を得ることができる。また、金属箔テープはグランドバー等を平面的な面接触で接触させることができ、確実な接地が可能となる。また、接地接続用の金属箔テープが端末の導体露出部分を除く長手方向全域にわたって接着されているため、インピーダンスのミスマッチが防がれ、信号伝送の安定性と信頼性を確保することができる。
以下、本発明に係るシールドフラットケーブルの実施形態の例について、図面を参照して説明する。
図1は本実施形態のシールドフラットケーブルの端末付近を示す斜視図であり、図2は本実施形態のシールドフラットケーブルの断面図である。
図1及び図2に示すように、本実施形態のシールドフラットケーブル1は、断面が平角の導体2を平行一列に並べ、これらを絶縁樹脂からなる絶縁体3で、互いに電気的に絶縁して一体に被覆したものであり、さらにその外側に、接地接続用の金属箔テープ6が接着されている。金属箔テープ6は、絶縁体3で被覆したフラットケーブル1aの両面に一枚ずつ貼り付けられ、フラットケーブル1aの幅方向の両縁部6aで金属箔テープ6同士が接着されている。また、金属箔テープ6は、フラットケーブル1aの端末を除く長手方向全域にわたって接着されている。
図1は本実施形態のシールドフラットケーブルの端末付近を示す斜視図であり、図2は本実施形態のシールドフラットケーブルの断面図である。
図1及び図2に示すように、本実施形態のシールドフラットケーブル1は、断面が平角の導体2を平行一列に並べ、これらを絶縁樹脂からなる絶縁体3で、互いに電気的に絶縁して一体に被覆したものであり、さらにその外側に、接地接続用の金属箔テープ6が接着されている。金属箔テープ6は、絶縁体3で被覆したフラットケーブル1aの両面に一枚ずつ貼り付けられ、フラットケーブル1aの幅方向の両縁部6aで金属箔テープ6同士が接着されている。また、金属箔テープ6は、フラットケーブル1aの端末を除く長手方向全域にわたって接着されている。
図3(a),(b)に示すように、金属箔テープ6は必ずしも両縁部6aで貼り合わせなくてもよい。用途によってはこれで十分にシールド特性を満たす。また、この形態で両端の導体G,G1をグランド線として使用すると一層シールド効果がある。
導体2は、断面が丸形の導体であってもよいし、複数の金属素線を撚り合わせた撚り線でもよい。平角の導体2として、例えば、錫めっき軟銅箔が用いられ、導体厚さ0.035〜0.1mm、導体幅0.3mm〜0.8mmのものを、導体の配列ピッチ0.5mm〜1.25mmで、幅方向に平行一列に並べられる。
丸形の導体としては、錫や銀メッキを施した単心線あるいは撚り線を用いることができるが、可撓性の点から単心線よりは撚り線の方が望ましい。撚り線としては、例えば、外径0.06mmの導線を7本撚り(AWG34番相当)したものが用いられる。導体の配列ピッチは、信号電圧や丸形の導体の太さにもよるが、前記の撚り線を用いた場合は、0.3mm〜0.5mm程度とされる。
丸形の導体としては、錫や銀メッキを施した単心線あるいは撚り線を用いることができるが、可撓性の点から単心線よりは撚り線の方が望ましい。撚り線としては、例えば、外径0.06mmの導線を7本撚り(AWG34番相当)したものが用いられる。導体の配列ピッチは、信号電圧や丸形の導体の太さにもよるが、前記の撚り線を用いた場合は、0.3mm〜0.5mm程度とされる。
絶縁体3は、ポリエチレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂等の絶縁樹脂が用いられ、絶縁体厚さは絶縁樹脂材の誘電率とケーブルの特性インピーダンスによって決められる。絶縁体3としては、並べられた導体2を、両面から接着層を有する樹脂テープで挟んで一体化するようにしてもよいが、押出し機による押出し成形で形成するのが望ましい。押出し成形の場合は、絶縁体3の両面を凹凸のない平坦面とすることができるので、金属箔テープ6との接着面に凹凸が生じないため、導体2との間の分布容量が一定で均一なインピーダンスとすることができる。
金属箔テープ6は、金属箔を樹脂シートにラミネートして強度を強めたものを用いることができる。金属箔テープ6は厚さが0.01mm〜0.05mmのものが用いられ、銅やアルミ等の金属箔を樹脂シートにラミネートまたは蒸着した金属箔層7と樹脂層8からなる金属箔シートを用いることができる。なお、金属箔シートの樹脂シート基材には、ポリエチレンテレフタレート(PET)等が用いられる。金属箔層7、樹脂層8の厚さは、それぞれ数μm〜数十μmである。一例として、金属箔層7は厚さ9μmの銅箔であり、樹脂層8は厚さ6μmのPETシートである。
この金属箔テープ6は、金属箔が内側になるように絶縁体3の両面に接するようにして縦添えされ、接着剤を介して接着される。接着剤は、予め金属箔テープ6に塗布されていてもよく、絶縁体3の表面に塗布してから金属箔テープ6を貼り付けるようにしてもよい。接着剤には、例えば、ポリエステル系の接着剤を使用することができる。金属箔テープ6の金属箔層7が絶縁体3に貼り付けられていることで、導体2と金属箔層7との間の絶縁体3を介しての静電容量および外部インダクタンスが均一に保たれ、この部分でのインピーダンスのミスマッチを生じないようにすることができる。また、シールドフラットケーブル1の幅方向の両縁部6aでは、金属箔層7同士が貼り合わされる。金属箔層7が露出していると金属箔テープ6の剥がれや短絡の可能性が生じるため、シールドフラットケーブル1の幅方向の両縁部では、図2に示すように金属箔テープ6の外側に面する樹脂層8により金属箔層7が覆われているとよい。図3(a),(b)に示すように、ケーブル幅方向の両縁部で金属箔テープ6を貼り合わせない場合もある。
金属箔テープ6の金属箔層7と導体2間の離間距離が一定に保持され、特性インピーダンスがケーブル全長に亘って均一にされていることが望ましい。そのため、金属箔テープ6は、絶縁体3の表面に対して全面で隙間なく接着剤が塗布される必要はなく、金属箔テープ6が絶縁体3から浮くことなく貼り付いていれば、縞状等に接着剤が部分的に塗布されるものでもよい。例えば、接着剤をゼブラ状、縞鋼板状、水玉状、格子状などの種々の形態で塗布して接着することができる。なお、両縁部6aでは剥がれが生じないように全面に接着剤が塗布される。
図4に示すように、金属箔テープ6と絶縁体3との接着面18と非接着面19とが斜め縞状に接着されている場合、例えば、非接着面19(N−Nライン)に沿って折り曲げると、金属箔テープ6が非接着面19で浮いた状態になり、ケーブルのインピーダンスが変化する。さらに、この状態で繰り返し折り曲げられると、折りスジが生じて金属箔に破断が生じるおそれがある。
そこで、接着剤の塗布形態としては、図5に示すような、すべり止めの鋼板として知られる縞鋼板(チェッカードプレートとも言う)の模様に塗布するのが好ましい。図5は、金属箔テープ6の接着面に縞鋼板模様で接着縞16を形成した例を示している。この縞鋼板模様は、直交する短尺バー状の接着縞16aと16bを、交互に配し、全体を長手方向あるいは幅方向に傾斜させたものである。例えば、接着縞16a,16bの1片の幅を0.5mm、長さを4.5mm程度とし、任意の密度で絶縁体3または金属箔テープ6側の接着面に塗布する。この縞鋼板模様の接着縞を用いることにより、図4で説明したような直線状の非接着面19が生じないようにすることができ、金属箔テープ6が筋状に浮き上がることがない。
また、図6に示すように水玉状の接着面20を形成したり、図7に示すように格子状の接着面21を形成してもよい。これら模様に接着剤を塗布する場合でも、金属箔テープ6が筋状に浮き上がることを防止できる。
なお、図4〜図7は、何れも金属箔テープ6に接着剤を塗布したものを示しているが、金属箔テープ6に接着剤を塗布せず、同様のパターンで絶縁体3側に接着剤を塗布してもよい。
なお、図4〜図7は、何れも金属箔テープ6に接着剤を塗布したものを示しているが、金属箔テープ6に接着剤を塗布せず、同様のパターンで絶縁体3側に接着剤を塗布してもよい。
上記のように構成されたシールドフラットケーブル1は、コネクタや回路基板の端子部に接続するに際しては、導体2を露出させた端末部とする必要がある。この端末部の形成には、接地接続用の金属箔テープ6の先端部分をYAGレーザを用いて切断して除去し、絶縁体3を露出させる。さらに、CO2レーザで絶縁体3を切断除去して内部の導体2を露出させ、コネクタ等の端子部に導体2の配列ピッチを保持した状態で接続する。
金属箔テープ6を切断するとき、絶縁体3が透明であるとYAGレーザの照射により内部の導体2が損傷してしまうが、絶縁体3を着色することで導体2の損傷を防ぐことができる。また、絶縁体3にカーボンブラックを適量だけ添加して薄黒に着色することで、絶縁体3の絶縁特性の劣化を抑制することができる。カーボンブラックは電気的に良導体であるため、カーボンブラックの添加量が多すぎるとYAGレーザの照射により絶縁特性が劣化する。また、着色が濃いと、CO2レーザで絶縁体3を切断することが難しくなる。これらのことを鑑みると、カーボンブラックの好ましい添加量は0.1〜0.5重量%であり、特に略0.15重量%である。これにより、YAGレーザが導体2まで届かず、CO2レーザによる加工性も確保できる。
このように形成された端末部は、接地接続用の金属箔テープ6が露出されていて、この金属箔テープ6の幅方向を横断するようにグランドバー9を配して、金属箔テープ6とグランドバー9とを接触させる。なお、金属箔テープ6の金属箔層7とグランドバー9とを導通させるには、CO2レーザによって樹脂層8に一つまたは複数の穴を開け、その穴の内側の金属箔層7とグランドバー9とを適宜導電性接着剤を介して接触させるか、あるいは金属箔テープ6の長手方向の端部を絶縁体3に接着させずに折り返して金属箔層7を露出させた部分にグランドバー9を配置したりすればよい。グランドバー9はコネクタの接地端子に接続される。金属箔テープ6とグランドバー9とは、面で接触するので、接続状態の保持固定を行うことができ、確実で安定した接続を確保することができる。また、金属箔テープ6は接地接続のため端末(導体露出部のすぐ近く)まで残される。このため、導体2と金属箔テープ6間の絶縁体3を介しての静電容量および外部インダクタンスが均一に保たれ、この部分でのインピーダンスのミスマッチを生じないようにすることができる。
また、金属箔テープ6が絶縁体3の両面を覆っていることにより、金属箔テープ6はシールド性能も有することになる。金属箔テープ6を接地させることで、シールド層を直接接地させるのと同様の効果を得ることができる。そのため、シールドフラットケーブル1はノイズ信号に対する信頼性も有する。このように構成されたシールドフラットケーブル1は、外部への電磁放射を抑制すると共に、外部機器からの電磁放射を抑制するシールド機能を備え、高周波信号が使用される電子機器の配線や可動部の配線に用いることができる。
シールドフラットケーブル1は、図8に示すように金属箔テープ6の外側に外被5を備えていてもよい。外被5を形成するには、樹脂の押出し被覆が好ましいが、樹脂テープの巻き付けや縦添え、両面からの樹脂テープの貼り合わせ、等でもよい。外被5の樹脂は、ポリオレフィン(ポリエチレンやポリプロピレン)、PVC,EVAやEEA等の共重合体、ポリエステル、ポリウレタン等を使用できる。外被5を形成する工程は、絶縁体3の両面に金属箔テープ6を貼り合わせた直後に引き続いて行ってもよいし、金属箔テープ6を貼り合わせたものを一旦巻き取った後、別工程で行ってもよい。
外被5を押出し機による押出し成形で形成することで、樹脂テープの貼り合わせ等より線速を大きくでき、生産性が向上する。絶縁体3に金属箔テープ6を貼るために線速を小さくする必要がある場合には、金属箔テープ6を貼り合わせたものを一旦巻き取り、その後、高線速で繰り出して押出し被覆するとよい。
外被5を押出し機による押出し成形で形成することで、樹脂テープの貼り合わせ等より線速を大きくでき、生産性が向上する。絶縁体3に金属箔テープ6を貼るために線速を小さくする必要がある場合には、金属箔テープ6を貼り合わせたものを一旦巻き取り、その後、高線速で繰り出して押出し被覆するとよい。
外被5を備えたシールドフラットケーブル1の場合、端末部の加工の際には外被5をCO2レーザによって切断して除去すればよい。
シールドフラットケーブル1の外被5の有無にかかわらず、許容曲げ半径よりも小さい曲げ半径で折り曲げれば、金属箔テープ6の金属箔層7が切れてしまう。そのため、金属箔層7が切れないように金属箔層7の許容曲げ半径以上の半径を有する固定具をシールドフラットケーブル1の曲げ部に沿わせて固定し、折り曲げた箇所を許容曲げ半径よりも大きな曲げ半径に維持すると良い。固定具を固定するには、接着剤を塗布するか、接着テープを用いると良い。
例えば、シールドフラットケーブル1を90°に折り曲げる場合は、許容曲げ半径が1.5mm程度であるので、図9に示すように半径が1.5mm以上の固定具である棒25をシールドフラットケーブル1の曲げ部に接着して(接着テープ26を介して)固定する。
また、シールドフラットケーブル1を180°に折り曲げる場合は、許容曲げ半径が2.5mm程度であるので、図10に示すように半径が2.5mm以上の固定具である棒27をシールドフラットケーブル1の曲げ部に接着して(接着テープ26を介して)固定する。
また、シールドフラットケーブル1を180°に折り曲げる場合は、許容曲げ半径が2.5mm程度であるので、図10に示すように半径が2.5mm以上の固定具である棒27をシールドフラットケーブル1の曲げ部に接着して(接着テープ26を介して)固定する。
1…シールドフラットケーブル、2…導体、3…絶縁体、5…外被、6…金属箔シート、6a…縁部、7…金属箔層、8…樹脂層、25,27…棒(固定具)
Claims (7)
- 複数本の導体を平行一列に並べて絶縁体で一体に被覆したフラットケーブルの両面に、端末を除く長手方向全域にわたって接地接続用の金属箔テープが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。
- 請求項1に記載のシールドフラットケーブルであって、
前記金属箔テープの外側が外被で被覆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。 - 請求項1に記載のシールドフラットケーブルであって、
前記絶縁体が押出し成形で形成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。 - 請求項2に記載のシールドフラットケーブルであって、
前記絶縁体および外被が押出し成形で形成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。 - 請求項1から4の何れか一項に記載のシールドフラットケーブルであって、
前記金属箔テープは樹脂層と金属箔層からなり、前記樹脂層が外側になるように設けられていることを特徴とするシールドフラットケーブル。 - 請求項1から5の何れか一項に記載のシールドフラットケーブルであって、
前記絶縁体にカーボンブラックが略0.1ないし0.5重量%添加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。 - 請求項1から6の何れか一項に記載のシールドフラットケーブルであって、
少なくとも1箇所で折り曲げられ、折り曲げられた箇所には前記金属箔が切断しない許容曲げ半径よりも大きな曲げ半径に維持する固定具が取り付けられていることを特徴とするシールドフラットケーブル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008273773A JP2010102975A (ja) | 2008-10-24 | 2008-10-24 | シールドフラットケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008273773A JP2010102975A (ja) | 2008-10-24 | 2008-10-24 | シールドフラットケーブル |
Publications (1)
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JP2010102975A true JP2010102975A (ja) | 2010-05-06 |
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Family Applications (1)
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JP2008273773A Pending JP2010102975A (ja) | 2008-10-24 | 2008-10-24 | シールドフラットケーブル |
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JP (1) | JP2010102975A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017165016A (ja) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | 東レKpフィルム株式会社 | 積層フィルム、電磁波遮蔽ガスケット、シールドケーブル |
CN110556199A (zh) * | 2018-06-01 | 2019-12-10 | 凡甲电子(苏州)有限公司 | 扁平数据传输线缆 |
-
2008
- 2008-10-24 JP JP2008273773A patent/JP2010102975A/ja active Pending
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