JP5287531B2 - シールドフラットケーブルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、シールドフラットケーブルの製造方法に関し、特に、特性インピーダンスを調整するための低誘電層を備えたシールドフラットケーブルの製造方法に関する。

フラットケーブルは、たとえば各種ビデオ機器、カメラ、コンピュータ、液晶機器等の精密電子機器の内部配線として多用されているが、これら機器の多機能化にともなって、機器の内部にノイズ対策を必要とする部位が増加する傾向にあり、これに対応すべくフラットケーブルについても、例えば、特許文献１に開示されているようなシールド付きのものに対する需要が増加しつつある。

また、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等に接続される電子機器の高速伝送用の配線ケーブルとして使用する場合は、シールドフラットケーブルの特性インピーダンスを、高速デジタル信号の送信用・受信用ＩＣのインピーダンスと同じ値に設定する必要がある。このため、特許文献２には、複数の導体の両面を被覆する絶縁フィルムと最外面を被覆するシールド層との間に、低誘電層を設け、この低誘電層の材料と厚みを変えることにより、シールドフラットケーブルの特性インピーダンスの値を所望の値とすることが開示されている。

図５は、このような低誘電層を有するシールドフラットケーブルの断面を簡素化して示した図であり、シールドフラットケーブル１０１は、複数の導体１０２と、導体１０２の両面を被覆する絶縁樹脂層１０３と、この絶縁樹脂層１０３の外面に設けられた低誘電層１０４と、低誘電層１０４の外面を被覆するシールド層１０５とを備えている。

特開平９−１８０５４７号公報 特開２００８−１９８５９２号公報

図５に示すシールドフラットケーブルを製造するにあたっては、まず、導体１０２の両面表面を、接着剤層を表面に設けた絶縁樹脂層１０３で挟み込み、加熱加圧処理を行うことにより、連続的に絶縁樹脂層１０３を導体１０２にラミネート接着して、導体１０２の両面を絶縁樹脂層１０３により被覆した長尺品を作成している。

次いで、絶縁樹脂層１０３の表面に、表面に粘着剤層を設けた低誘電層１０４を載置し、粘着剤層を介して一対の絶縁樹脂層１０３の外面に低誘電層１０４を設け、さらに、予め作製しておいたシールドテープを、フレキシブルフラットケーブル１の両側外面に位置する低誘電層１０４を被覆するように巻き付けることにより、低誘電層１０４の外面にシールド層１０５を配設している。
そして、図６で示すように、このようにしてできた、シールドフラットケーブル１の中間品を、押さえ部材２０で挟んで加熱加圧処理を行うことにより、絶縁樹脂層１０３、シールド層１０５、及び低誘電層１０４を一体に接着している。

ここで、低誘電層１０４とシールド層１０５を絶縁樹脂層１０３に一体に接着する際に、押さえ部材２０として、アルミプレートからなる基台２１の上にゴム板２２を積層したものを用いているが、シールド層１０５をプレスにより接着させるためには、ほぼ９５℃以上の温度でプレスを行う必要がある。そして、この温度でプレスを行うと、低誘電層１０４と絶縁樹脂層１０３との間には、図７で示すような直径４ｍｍ以上の気泡ａが発生することがあった。
この気泡ａは、大きいとその箇所でのフラットケーブルのインピーダンスを部分的に変化させ（スパイクを発生させ）、程度によってはフラットケーブルの不良の原因ともなるものであり、外観上も好ましいものではない。

本発明は、上述したような実情に鑑みてなされたものであり、複数の導体の両面を被覆する絶縁層と、最外層のシールド層との間に低誘電層を設けたシールドフラットケーブルを製造する際に、絶縁層と低誘電層との間に発生する気泡を小さく分散できるシールドフラットケーブルの製造方法、および、シールドフラットケーブルの製造に用いる押さえ部材を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明によるシールドフラットケーブルの製造方法は、複数本の導体を平行に配列した導体列と、該導体列の配列面の両面から、絶縁樹脂層を挟んで貼り合わせたシールドフラットケーブルの中間品を作製し、この中間品の両面の絶縁樹脂層のそれぞれの上に低誘電層とシールド層を順番に積層し、シールド層の両面をそれぞれ押さえ部材で挟んだ状態で加熱加圧することにより、低誘電層とシールド層とを一体に接着している。その際に、押さえ部材として、基台の上に硬度の低いゴム板を設け、その上に硬度の高いゴム板を設け、さらにその上に表面に凹凸を有する離形テープを設けたものを用いている。

本発明によれば、シールドフラットケーブルの絶縁樹脂層と低誘電層との間に発生する気泡を小さく分散することができ、見栄えもよくすることができる。

本発明の製造方法の対象となるシールドフラットケーブルの構成を示す概略図である。 本発明のシールドフラットケーブルの製造方法に係る一実施形態を示す図である。 本発明に係る押さえ部材を説明するための図である。 実験によりシールドフラットケーブルに発生した気泡を示す図である。 低誘電層を有するフラットケーブルの断面を簡素化して示した図である。 従来の押さえ部材を説明するための図である。 従来の製造方法によって、低誘電層と絶縁層との間に大きな気泡が発生したことを示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明のシールドフラットケーブルの製造方法および製造に用いられる押さえ部材に係る好適な実施の形態について説明する。
図１は、本発明の製造方法の対象となるシールドフラットケーブルの構成を示す概略図であり、図１（Ａ）は上面から見た図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。また、図２は、本発明のシールドフラットケーブルの製造方法に係る一実施形態を示す図である。

本発明の製造方法の対象となるシールドフラットケーブル１は図１で示すように、複数の平板状の導体２を平行に配列した導体列の配列面の両面を、絶縁樹脂層３により被覆した構造を有する。絶縁樹脂層３は、樹脂層５と、この樹脂層５上に積層された接着剤層４により構成されており、２つの絶縁樹脂層３の間に、複数の導体２が挟まれた状態で、これら２つの絶縁樹脂層３を貼り合わせた構造を有している。

絶縁樹脂層３の外側には、フレキシブルフラットケーブル１の特性インピーダンスを調整するための低誘電層６が設けられている。本実施形態のシールドフラットケーブル１では、低誘電層６上に積層された粘着剤層７を介して、一対の樹脂層５の外面に、低誘電層６を設ける構造としている。

さらに、本実施形態のシールドフラットケーブル１は、一対の低誘電層６の外面に、電磁干渉とノイズを低減させるためのシールド層９を設ける構成となっている。このシールド層９の作製には、例えば、厚み９μｍのポリエチレンテレフタレート樹脂等の絶縁性の樹脂フィルムの内側面に、例えば、銀等の導電性金属を蒸着し、さらに、この銀蒸着面に、例えば、銀ペースト等の導電性接着剤層を塗布したシールドテープが使用できる。なお、シールドテープはこのような構造に限定されるものではなく、導電性接着剤層のみを設けたものでもよい。

また、低誘電層６とシールド層９の間には、易接着層８が設けられており、この易接着層８を介して、低誘電層６とシールド層９とが接着される構成となっている。
なお、シールドフラットケーブル１の端部では、導体２をプリント基板や電気電子部品等に設けられた図示しない接続端子と接続するために、絶縁樹脂層３を形成せずに、導体２の一部を外部に露出させる構成となっている。

このシールドフラットケーブル１の製造にあたっては、まず、図２（Ａ）に示すように、複数の導体２を平行に配列する。導体２は、銅箔、錫メッキ軟銅箔等の導電性金属箔からなり、使用する電流量に対応するが、摺動性等を考慮すると、厚み２０μｍ〜５０μｍの導体が好適に用いられる。そして、図２（Ｂ）に示すように、導体２の配列面の両面を、樹脂層５上に接着剤層４を積層した絶縁樹脂層３で挟み込み、既知の熱ラミネータや熱プレス装置を用いて加熱加圧処理を行うことにより、導体２の両面を絶縁樹脂層３により被覆した中間品を作製する。

ここで、樹脂層５としては、柔軟性に優れた樹脂材料からなるものが使用され、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、ポリイミド樹脂等からなる、フレキシブルフラットケーブル用として汎用性のある樹脂フィルムが、いずれも使用可能であり、厚みは１２μｍ〜５０μｍのものが好適に使用できる。
また、接着剤層４としては、樹脂材料からなるものが使用され、例えば、ポリエステル系樹脂に難燃剤を混合した接着剤などが使用できる。また、接着剤層４の厚みは、２０μｍ〜５０μｍのものが好適である。

次に、予め、低誘電層６の内面に粘着剤層７を、外面に易接着層８を設けたテープを一対形成しておき、図２（Ｃ）に示すように、粘着剤層７を介して樹脂層５の外面に低誘電層６を配設する。易接着層８は低誘電層６と後述するシールド層９との接着を確実に行うためのものである。

低誘電層６としては、低誘電性を有するとともに、環境に対する負荷が小さい、硬質な樹脂組成物を主成分とするものが使用され、この樹脂材料としては、ポリエチレン（ＰＥ），ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリエーテルイミド樹脂（ＰＥＩ）、ポリアリレート樹脂（ＰＡＲ）、フッ素系樹脂、スチレン系熱可塑性エラストマー、およびオレフィン系熱可塑性エラストマーを用いることができる。また、シールドフラットケーブル１の特性インピーダンスの値を所望の値に設定するために、その厚みを、例えば、１００μｍ〜３５０μｍとしている。

粘着剤層７を構成する樹脂としては、例えば、酢酸ビニル樹脂（ＥＶＡなど）、アクリル系樹脂、天然ゴム、ポリイソプレンプレン系ゴム、ニトリルゴム、スチレン・ブタンジエンゴム、ブチルゴム、ポリメタクリレート樹脂、ポリビニルブチラート、エポキシ系樹脂、シリコーン樹脂等を使用することができる。粘着剤層８の厚みは、５μｍ〜６０μｍのものが好適に使用できる。

易接着層８を構成する樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリメチルメタクリレート樹脂、ゴム系樹脂等を使用することができる。なお、これらの樹脂は、単独で使用しても良く、２種以上を混合して使用しても良い。易接着層１０の厚みは、０.１μｍ〜５μｍのものが好適に使用できる。

次に、図２（Ｄ）で示すように、予め作製しておいたシールドテープを、シールドフラットケーブル１の両側外面に位置する低誘電層６の易接着層１０、およびシールドフラットケーブル１の厚さ方向の両側端面を被覆するように巻き付けて、低誘電層６の外面にシールド層９を設けている。

次いで、図２（Ｄ）で示す状態の積層体のシールド層９の両面を押さえ部材で挟んだ状態で熱プレス装置によって加熱加圧することにより、絶縁樹脂層３、低誘電層６、シールド層９を一体に接着することにより、シールドフラットケーブル１を得ている。

図３は、本発明に係る押さえ部材を説明するための図であり、押さえ部材１０は、アルミプレートからなる基台１１の上に、硬度の低い下層ゴム板１２を設け、その上に硬度の高い上層ゴム板１３を設け、さらにその上に離形テープ１４を設けた構造を有している。
そして、硬度の高い上層ゴム板１３のショアＡ硬度を６０から８０、また、硬度の低い下層ゴム板１２の硬度を、硬度の高い上層ゴム板１３の硬度に比べてショアＡ硬度で１０以上の差を有するものとすることにより、絶縁樹脂層３と低誘電層６との間に発生する気泡を小さく分散させることができる。

以下に、本発明を実施例と比較例に基づいて説明する。
表１は、上層ゴム板１３に対して、下層ゴム板１２の硬度を変えて、絶縁樹脂層３と低誘電層６との間に発生する気泡の大きさを比較したものである。
押さえ部材１０としては、アルミプレートの基台１１の上に、下層ゴム板１２として厚み２．３ｍｍでそれぞれショアＡ硬度５０、６０又は７０のゴム板を設け、その上に、厚み３．０ｍｍでそれぞれショアＡ硬度７０のゴム板１３を設けた押さえ部材１０を３通り作製した。

最上層の離形テープ１４としては、ガラスクロスが有効で、テフロン（登録商標）テープにガラス繊維が織り込まれたもので、厚み０.１３ｍｍで、太さ０.３ｍｍのガラス繊維が０.３ｍｍ間隔で格子状になっているものを用いた。
押さえ部材１０の大きさは、シールドフラットケーブル１を覆うことができる程度の長さと、幅を有する大きさとし、プレス条件としては、プレス表面温度が１００℃、プレス圧力０.６５ＭＰａ、プレス時間５ｓとした。

４.０ｍｍ以上の大きさの気泡が発生した場合を不良と判定するものとすると、下層ゴム板１２のショアＡ硬度が５０、６０の場合、すなわち、下層ゴム板１２のショアＡ硬度が上層ゴム板１３のショアＡ硬度よりも１０以上の硬度差を有している場合は、図４（Ａ）で示すように、気泡ａが発生するものの小さく分散されており良好であった。
しかし、下層ゴム板１２のショアＡ硬度が上層ゴム板１３と同じショアＡ硬度７０の場合は、図４（Ｂ）で示すように、４．０ｍｍ以上の大きな気泡ａが発生し不良であった。

実験結果から、離形テープ１４は、ガラスクロスのメッシュ（表面の凹凸）により気泡を小さく分散させ、かつ、ゴム板の摩耗を防いでいる。しかし、ゴム板の硬度が上下とも７０では気泡を小さく分散させることができず、硬度の異なるゴム板を２枚重ねることで気泡を小さく分散することができた。
これは、プレスした瞬間に、硬度の低いゴムの作用で、各層間にあった空気がガラスクロスにより細かくされて接着面に広い範囲で逃げて大きな気泡がなくなるものと考えられ、その後、硬度の高いゴムの作用で低誘電層とシールド層とが十分に接着されるものと考えられる。

そして、同様の実験を行うことにより、上層ゴム板１３のショアＡ硬度が６０から８０、下層ゴム板１２のショアＡ硬度が４０から６０で、下層ゴム板１２と上層ゴム板とがショアＡ硬度で１０以上の硬度差を有する際に、発生する気泡が小さく分散する結果が得られると考えられる。

１…シールドフラットケーブル、２…導体、３…絶縁樹脂層、４…接着剤層、５…樹脂層、６…低誘電層、７…粘着剤層、８…易接着層、９…シールド層、１０…押さえ部材、１１…基台（アルミプレート）、１２…下層ゴム板、１３…上層ゴム板、１４…離形テープ、２０…押さえ部材、２１…基台（アルミプレート）、２２…ゴム板、１０１…シールドフラットケーブル、１０２…導体、１０３…絶縁樹脂層、１０４…低誘電層、１０５…シールド層。

Claims (3)

1. 複数本の導体を平行に配列した導体列と、該導体列の配列面の両面から、絶縁樹脂層を挟んで貼り合わせたシールドフラットケーブルの中間品を作製し、該中間品の両面の絶縁樹脂層のそれぞれの上に低誘電層とシールド層を順番に積層し、該シールド層の両面をそれぞれ押さえ部材で挟んだ状態で加熱加圧することにより、低誘電層とシールド層とを一体に接着するシールドフラットケーブルの製造方法であって、
   前記押さえ部材が、基台の上に硬度の低いゴム板を設け、該硬度の低いゴム板の上に硬度の高いゴム板を設け、さらに該硬度の高いゴム板の上に、表面に凹凸を有する離形テープを設けたものであることを特徴とするシールドフラットケーブルの製造方法。
2. 前記硬度の高いゴム板と硬度の低いゴム板とが、ショアＡ硬度で１０以上の硬度差を有す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の製造方法。
3. 前記硬度の高いゴム板がショアＡ硬度６０から８０のゴム板であることを特徴とする請求項１または２に記載のシールドフラットケーブルの製造方法。
   

Images