JP4158381B2 - 極細多芯ケーブルの端末接続部及びその端末接続方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、極細多芯ケーブルの端末接続部及びその端末接続方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来は、極細多芯ケーブルの端末から取り出された複数本の極細線心を導体回路パターンが形成された基板に接続するには、複数本の極細線心の端末部をそれぞれ段剥ぎして導体線を露出させ、その露出した導体線の端末を、導体回路パターン上にそれぞれ半田付けしていた。
【0003】
図11は従来の細多芯ケーブルの端末接続方法を示す説明図である。
【0004】
極細同軸線心を複数本束ねた極細多芯ケーブルの端末部をプリント基板の信号導体回路パターンに接続する場合は、図11に示すように、極細多芯ケーブル(図示せず。)の端末から複数の極細同軸線心1を取り出し、それぞれの端末部1aを段剥ぎして、ジャケット層2から中心導体3、絶縁層4及び外部導体層5を露出させ、その中心導体3をプリント基板6の信号導体回路パターン部7に半田接続し、外部導体層5をプリント基板6のグランド導体回路パターン部8に半田接続していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の電気・電子機器の小型化、高性能化に伴い、これらの機器に用いられる極細多芯ケーブルもさらなる細径化、多芯化が望まれており、極細同軸線心にあっては、現在では外径が0.2mm以下のものまで開発中である。
【0006】
また、極細多芯ケーブルの端末部と、表面に導体回路パターンを有する回路パターン部材との接続部である極細多芯ケーブルの端末接続部についても小型化が進んでいる。
【0007】
しかしながら、接続すべき極細線心の径が細くなり、かつ各極細線心間のピッチを狭ピッチで接続しなければならない状況の中、図11に示した従来の接続方法は、極細線心を1本ずつ半田接続するため、端末接続部の製造作業に非常に手間がかかり、作業工数が増加し、大幅なコストアップにつながっていたという問題があった。
【0008】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、線心が極細でも狭ピッチ接続が容易な極細多芯ケーブルの端末接続部及びその端末接続方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の極細多芯ケーブルの端末接続部は、導体線に絶縁被覆が施された複数の極細線心を束ねた極細多芯ケーブルの上記導体線の端末部と、プリント基板に形成された導体回路パターンとがそれぞれ接続された極細多芯ケーブルの端末接続部において、上記極細線心の端末部を所定のピッチで配列するための複数の溝が形成された基台と、該基台の各溝内に収容された各極細線心の端末部を各溝の上から押さえる線心押さえ部材とを有し、上記導体線の端面は上記基台の端面と同一面となるように形成され、上記基台の上記極細線心が露出した端面に接合され、厚さ方向にのみ導電性を有する異方性導電膜と、該異方性導電膜に接合され、導体回路パターンが上記極細線心の各導体線と重ね合わさるように絶縁性基板上に形成されたプリント基板とを備え、上記基台と上記プリント基板との接合面を上記基台の底面に対して傾斜させたものである。
【0010】
上記構成に加え本発明の極細多芯ケーブルの端末接続部の極細線心は、中心導体と、中心導体の外周に被覆された絶縁体層と、絶縁体層の外周に施された外部導体層と、外部導体層の外周に被覆されたジャケット層とを有する極細同軸線心であり、かつプリント基板の導体回路パターンは、複数の信号導体回路パターン部と、各信号導体回路パターン部の一端の周囲を取り囲むように形成され外部導体層と接続されるグランド導体回路パターン部とを有してもよい。
【0011】
上記構成に加え本発明の極細多芯ケーブルの端末接続部の極細線心は外径が0.5mm以下であり、基台の溝のピッチが0.3mm〜0.7mmの範囲内にあるのが好ましい。
【0012】
上記構成に加え本発明の極細多芯ケーブルの端末接続部は、信号導体回路パターン部の他端のピッチが一端のピッチよりも狭く形成されていてもよい。
【0013】
本発明の極細多芯ケーブルの端末接続方法は、導体線に絶縁被覆が施された極細線心を複数本束ねた極細多芯ケーブルの上記導体線の端末部と、プリント基板上に形成された導体回路パターンとをそれぞれ接続する極細多芯ケーブルの端末接続方法において、上記極細線心の端末部を所定のピッチで形成された基台の溝内に配列し、各溝内に配列された極細線心の端面側となる基台の端面と各導体線の端面とが同一平面となると共に、上記基台と上記プリント基板との接合面が上記基台の底面に対して傾斜するように上記基台の端面を研磨し、上記導体回路パターンの信号導体回路パターン部の一端が上記溝と同一ピッチで形成されたプリント基板を、上記極細同軸線心の端面と上記信号導体回路パターン部の一端とが重ね合わされるように、厚さ方向にのみ導線性を有する異方性導電膜を挟んで上記基台の端面に接合させる方法である。
【0014】
本発明によれば、極細多芯ケーブルの極細線心が露出した基台の端面に異方性導電膜を挟んでプリント基板を接合することにより、プリント基板の導体回路パターンと極細多芯ケーブルの導体線とが重ね合わされた部分にのみ異方性導電膜内に通電部が形成されるので、極細の線心でも狭ピッチ接続が容易となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0016】
図1は本発明の前提技術である極細多芯ケーブルの端末接続部の一実施の形態を示す外観斜視図であり、図2は図1のII−II線断面図であり、図3は図1に示した極細多芯ケーブルの極細同軸線心の断面図である。なお、本実施の形態では極細線心として極細同軸線心の場合について述べる。
【0017】
図3に示す極細同軸線心10は、単心からなる中心導体11と、この中心導体11の外周に設けられた絶縁体層12と、絶縁体層12の外周に巻き付けられた複数(図では20本であるが限定されない。)の外部導体層13と、外部導体層13の外周に設けられたジャケット線14とで構成されている。極細同軸線心10の外径Dは例えば0.2mmである。
【0018】
図1に示す端末接続部20は、極細同軸線心10の端末部を所定のピッチP1で配列するための複数の溝21が形成された基台22と、基台22の各溝21内に収容された各極細同軸線心10の端末部を各溝21の上から押さえる線心押さえ板23とを有し、各極細同軸線心10の端面は基台22の一方の端面(図では右側端面)と同一面となるように形成され、基台22の各極細同軸線心10の端面が露出した端面に接合され、厚さ方向にのみ導電性を有する異方性導電膜24と、異方性導電膜24に接合され、各信号導体回路パターン部25の一端が極細同軸線心10の各中心導体と重ね合わさるように絶縁性基板26上に形成されたプリント基板27とで構成されている。
【0019】
図2に示すように線心押さえ板23は、凹凸断面形状を有しており、各凸部23aは基台22の各溝21にそれぞれ嵌合することができ、各溝21内に収容された極細同軸線心10が所定の位置に所定のピッチP1で配置固定されるようになっている。
【0020】
図4は図1に示す端末接続部に用いられるプリント基板である。
【0021】
同図に示すプリント基板27は、フレキシブルな絶縁性基板(例えばポリイミドフィルム)26の表面に、銅等の導電性金属からなる導体回路パターン28が形成されたものである。導体回路パターン28は、一端(図では左側)が極細同軸線心10の中心導体11とそれぞれ接続される複数(図では3本であるが限定されない。)の信号導体回路パターン部25と、極細同軸線心10の外部導体層13と接続され、信号導体回路パターン部25の一端の周囲を取り囲む1本(2本以上であってもよい。)の線状のグランド導体回路パターン部29とで構成されている。
【0022】
信号導体回路パターン部25は、基台22の溝21内に配列された極細同軸線心10の端面における中心導体11間のピッチP1に合わせて一端が0.5mmのピッチで形成され、他端のピッチP2が一端のピッチP1、すなわち0.5mmよりも狭い0.3mmのピッチで形成されている。
【0023】
信号導体回路パターン部25及びグランド導体回路パターン部29は、極細同軸線心10の外部導体層13と電気的に接触しないように、信号導体回路パターン部25及びグランド導体回路パターン部29の一部(斜線で示した部分)は、図示しない絶縁フィルムで覆われている。
【0024】
基台22及び線心押さえ板23の材料としては、加工の容易さからプラスチックあるいは金属等、例えばエポキシ樹脂等の硬質プラスチック、ジルコア、ステンレス等が挙げられる。
【0025】
このように極細多芯ケーブルの端末接続部20は、基台22の端面に露出した極細多芯ケーブルの極細同軸線心10の端面に異方性導電膜24を挟んでプリント基板27を接合することにより、プリント基板27の導体回路パターン28と極細多芯ケーブルの各極細同軸線心10とが重ね合わされた部分にのみ異方性導電膜24内に通電部が形成されるので、極細の線心でも狭ピッチ接続が容易となる。
【0026】
さて、図5は本発明の極細多芯ケーブルの端末接続部を示す側面図である。
【0027】
図1に示した端末接続部との相違点は、基台31とプリント基板32との接合面が傾斜している点である。
【0028】
本発明の極細多芯ケーブルの端末接続部30においては、接合面31bの基台31の底面31aに対する傾斜角αは、30度〜80度又は100度〜150度の範囲とするのが好ましい。
【0029】
このように基台31とプリント基板32との接合面を傾斜させることにより、極細同軸線心10の中心導体及び外部導体層の基台31端面における露出面積(接合面積)を円から楕円へと大きくすることができ、極細同軸線心10と導体回路パターン(図示せず。)との機械的接続及び電気的接続を良好なものとすることができる。この場合、導体回路パターンの信号導体回路パターン部及びグランド導体回路パターン部は、極細同軸線心10の基台31端面における露出面の形状(円若しくは楕円)に合わせた形状とする。なお、図中33は線心押さえ板であり、34は異方性導電膜をそれぞれ示す。
【0030】
図6は本発明の極細多芯ケーブルの端末接続部に用いられる基台の変形例を示す断面図である。
【0031】
図6に示す基台40の図2に示した基台22との相違点は、各溝41の開口部41aにテーパが設けられている点である。
【0032】
すなわち、図6に示す基台40は、溝41の開口部41aの幅W1が溝41の底部41bの幅W2より広くなっている。
【0033】
このように溝41の開口部41aにテーパが設けられていることにより、極細同軸線心10を溝41内に収容するのが容易となり、極細多芯ケーブルの端末接続効率が向上する。
【0034】
図7は図1に示した端末接続部の異方性導電膜周辺のVII−VII線部分拡大断面図である。
【0035】
異方性導電膜24は、実装する部材同士を接着するための樹脂絶縁膜(バインダー)50中に、厚さ方向(図では縦方向)に電気的接続を得るための多数の導電粒子51が混入されたものである。
【0036】
図7より導電粒子51同士が異方性導電膜24の厚さ方向(図では縦方向)にのみ互いに接触し、面方向(図では横方向)には離隔した状態で配列されていることが分かる。このため、異方性導電膜24に接触した極細同軸線心10及びプリント基板27のうち位置的に重ね合わさった部分、すなわち、中心導体11と信号導体回路パターン部25との間、外部導体層13とグランド導体回路パターン部29との間のみ導電粒子51で通電路が形成され、電気的に接続される。残りの導電粒子51はそのまま異方性導電膜24内で孤立した状態となるか、中心導体11、外部導体層13、信号導体回路パターン部25及びグランド導体回路パターン部29のいずれか一個所のみ接続されるだけで通電路を形成しない。
【0037】
導電粒子51の材料としては、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケルや半田等の導通性の良好な金属粒子の他メッキ等の方法で金属層を表面に設けた樹脂粒子等が挙げられる。異方性導電膜24の樹脂絶縁膜(バインダー)50は、基台22とプリント基板27との間の密着性の良好な樹脂成分からなる。この樹脂成分としては、熱硬化性のエポキシやウレタンやシリコーン等の樹脂類が挙げられる。この中で望ましいのはアミン類や酸無水物を硬化剤とする熱硬化性のエポキシ樹脂類である。
【0038】
この異方性導電膜24は、加熱硬化前に基台に取り付けられるので、ある程度の粘着性(貼り付けた後で落下したり、ずれたりしない程度の粘着性)を有することが望ましい。
【0039】
この異方性導電膜24により、極細同軸線心10の中心導体11及び外部導体層13は、それぞれ異方性導電膜24が含有する導電粒子51を介して上述した導体回路パターン28の信号導体回路パターン部25及びグランド導体回路パターン部29に電気的に接続されている。
【0040】
次に本発明の前提技術である極細多芯ケーブルの端末接続方法について説明する。
【0041】
図8(a)〜(e)は本発明の前提技術である極細多芯ケーブルの端末接続方法の一実施の形態を示す工程図である。
【0042】
接続しようとする複数の極細同軸線心10を整列させるため、直方体状のブロック60を準備する(図8(a))。
【0043】
ブロック60に例えば3本の平行な溝21を所定のピッチP1で形成して基台22とする。溝21の形成方法としては、エッチング法、サンドブラスト法が挙げられる。基台22の材料にプラスチックを用いる場合には、溝21を有する基台22の型が形成された金型(図示せず。)内にプラスチック樹脂を注入し、硬化させて基台22を形成してもよい(図8(b))。
【0044】
極細多芯ケーブル(図示せず。)の端末部から例えば3本の極細同軸線心10を取り出し、それら3本の極細同軸線心10を端面が基台22の端面22aに露出するようにそれぞれの溝21内に配列し、溝21内に接着剤(図示せず。)を塗布する(図8(c))。
【0045】
各溝21内に配列された極細同軸線心10の端末部を線心押さえ板23を用いて挟み込み、基台22に極細同軸線心10を固定一体化させる。接着剤としては、例えばホットメルト系接着剤、紫外線硬化樹脂等が挙げられる。
【0046】
極細同軸線心10の端面側となる基台22の端面22aにおいて、中心導体11及び外部導体層13が露出した3本の極細同軸線心10の端面が基台22の端面22aと同一面となるように極細同軸線心10を基台22ごと研磨し、基台22に導体露出面(基台の端面)を形成する(図8(d))。
【0047】
最後に、基台22の導体露出面に、異方性導電膜24を挟んでプリント基板27を固定する。
【0048】
具体的には、基台22の導体露出面に、異方性導電膜24を貼り付け、導体回路パターン28を熱圧着して固定することになる。このとき、プリント基板27の表面(図では裏側)に形成された信号導体回路パターン部25の一端と極細同軸線心10の導体露出面の中心導体11とが向かい合うように固定する。この結果、極細同軸線心10の中心導体11及び外部導体層13が異方性導電膜24により、圧接接合され、電気的に接続される。
【0049】
以上において、本実施の形態によれば、複数の極細同軸線心10を基台22、線心押さえ板23及び異方性導電膜24を用いてプリント基板27に一括接続するため、狭ピッチでも容易に接続が可能となる。この結果、極細多芯ケーブルの端末接続部の接続作業を低コスト化できる。
【0050】
さらに、中心導体11と導体回路パターン28との接続部が、基台とプリント基板との間に挟まれて保護されているので、接続状態が安定する。
【0051】
なお、本実施の形態では、3本の極細同軸線心10が接続される端末接続部について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、極細同軸線心10の本数が2本以下でも4本以上であってもよく、同軸線心でなく単心線であってもよい。
【0052】
また、本実施の形態では、基台22の端面22aにおける極細同軸線心10は、図2に示すように3本を一直線上に配列した場合で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図9に示すように複数の溝70を基台71の表裏両面に形成して極細同軸線心10の並びの列が2本となるようにしてもよい。図中、72は線心押さえ板を示す。
【0053】
また、図10に示すように溝80を基台81の表裏両面に互い違いになるようにしてもよい。図中、82は線心押さえ板を示す。なお、極細同軸線心10の端面の配列に一致するように、プリント基板の導体回路パターン部の端末部の配置を設定することはいうまでもない。
【0054】
図9及び図10は図2に示した基台の変形例を示す断面図である。
【0055】
さらに、プリント基板は、電子部品や光学部品が搭載されたプリント回路基板であってもよい。
【0056】
さらに、本実施の形態では溝の断面形状が矩形の場合で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、V字断面形状やU字断面形状であってもよく、極細同軸線心の外周形状に合わせて曲線状にしてもよい。
【0057】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、線心が極細でも狭ピッチ接続が容易な極細多芯ケーブルの端末接続部及びその端末接続方法の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の前提技術である極細多芯ケーブルの端末接続部の一実施の形態を示す外観斜視図である。
【図2】 図1のII−II線断面図である。
【図3】 図1に示した極細多芯ケーブルの極細同軸線心の断面図である。
【図4】 図1に示す端末接続部に用いられるプリント基板である。
【図5】 本発明の好適な実施形態を示す極細多芯ケーブルの端末接続部の側面図である。
【図6】 図1に示した端末接続部に用いられる基台の変形例を示す断面図である。
【図7】 図1に示した端末接続部の異方性導電膜周辺のVII−VII線部分拡大断面図である。
【図8】 (a)〜(e)は本発明の前提技術である極細多芯ケーブルの端末接続方法の一実施の形態を示す工程図である。
【図9】 図2に示した基台の変形例を示す断面図である。
【図10】 図2に示した基台の変形例を示す断面図である。
【図11】 従来の細多芯ケーブルの端末接続方法を示す説明図である。
【符号の説明】
10 極細同軸線心
21 溝
22 基台
23 線心押さえ板(線心押さえ部材)
24 異方性導電膜
25 信号導体回路パターン部
26 絶縁性基板
27 プリント基板
Claims (5)
- 導体線に絶縁被覆が施された複数の極細線心を束ねた極細多芯ケーブルの上記導体線の端末部と、プリント基板に形成された導体回路パターンとがそれぞれ接続された極細多芯ケーブルの端末接続部において、上記極細線心の端末部を所定のピッチで配列するための複数の溝が形成された基台と、該基台の各溝内に収容された各極細線心の端末部を各溝の上から押さえる線心押さえ部材とを有し、上記導体線の端面は上記基台の端面と同一面となるように形成され、上記基台の上記極細線心が露出した端面に接合され、厚さ方向にのみ導電性を有する異方性導電膜と、該異方性導電膜に接合され、導体回路パターンが上記極細線心の各導体線と重ね合わさるように絶縁性基板上に形成されたプリント基板とを備え、上記基台と上記プリント基板との接合面を上記基台の底面に対して傾斜させたことを特徴とする極細多芯ケーブルの端末接続部。
- 上記極細線心は、中心導体と、該中心導体の外周に被覆された絶縁体層と、該絶縁体層の外周に施された外部導体層と、該外部導体層の外周に被覆されたジャケット層とを有する極細同軸線心であり、かつ上記プリント基板の導体回路パターンは、複数の信号導体回路パターン部と、各信号導体回路パターン部の一端の周囲を取り囲むように形成され上記外部導体層と接続されるグランド導体回路パターン部とを有する請求項1に記載の極細多芯ケーブルの端末接続部。
- 上記極細線心は外径が0.5mm以下であり、上記基台の溝のピッチが0.3mm〜0.7mmの範囲内にある請求項1又は2に記載の極細多芯ケーブルの端末接続部。
- 上記信号導体回路パターン部の他端のピッチが一端のピッチよりも狭く形成されている請求項1から3のいずれかに記載の極細多芯ケーブルの端末接続部。
- 導体線に絶縁被覆が施された極細線心を複数本束ねた極細多芯ケーブルの上記導体線の端末部と、プリント基板上に形成された導体回路パターンとをそれぞれ接続する極細多芯ケーブルの端末接続方法において、上記極細線心の端末部を所定のピッチで形成された基台の溝内に配列し、各溝内に配列された極細線心の端面側となる基台の端面と各導体線の端面とが同一平面となると共に、上記基台と上記プリント基板との接合面が上記基台の底面に対して傾斜するように上記基台の端面を研磨し、上記導体回路パターンの信号導体回路パターン部の一端が上記溝と同一ピッチで形成されたプリント基板を、上記極細同軸線心の端面と上記信号導体回路パターン部の一端とが重ね合わされるように、厚さ方向にのみ導線性を有する異方性導電膜を挟んで上記基台の端面に接合させることを特徴とする極細多芯ケーブルの端末接続方法。
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