(57)【要約】【課題】ハンダ接続時の同軸ケーブルへの圧迫による電気特性の劣化やハンダボールによる基板への悪影響を生じさせることなく、信頼性の高い基板付き同軸ケーブルハーネスを提供する。【解決手段】基板付同軸ケーブルハーネス１は、中心導体１２の周囲に絶縁体１３、外部導体１４、及び外被１５が順に設けられた同軸ケーブル１１を複数本並列した同軸ケーブルハーネス１０が基板に接続されたものである。この基板付同軸ケーブルハーネス１は、全ての同軸ケーブル１１の外部導体１４が並列方向に同じ位置で露出し、露出した外部導体１４にグランドバー１６が第一ハンダ（ペーストハンダ１７）で固定され、グランドバー１６が第一ハンダより融点が高い第二ハンダ（板ハンダ２３）により基板２０に固定される。そして第一ハンダの融点は、第二ハンダの融点より１０〜２０℃低いものとされる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心導体の周囲に絶縁体、外部導体、及び外被が順に設けられた同軸ケーブルを複数本並列した同軸ケーブルハーネスが基板に接続された基板付同軸ケーブルハーネスであって、
全ての前記同軸ケーブルの外部導体が並列方向に同じ位置で露出し、前記露出した外部導体にグランドバーが第一ハンダで固定され、
前記グランドバーが前記第一ハンダより融点が高い第二ハンダにより前記基板に固定され、前記第一ハンダの融点は、前記第二ハンダの融点より１０〜２０℃低いことを特徴とする基板付同軸ケーブルハーネス。
【請求項２】
中心導体の周囲に絶縁体、外部導体、及び外被が順に設けられた同軸ケーブルを複数本並列した同軸ケーブルハーネスが基板に接続された基板付同軸ケーブルハーネスの製造方法であって、
全ての前記同軸ケーブルの外部導体を並列方向に同じ位置で露出させ、前記露出させた外部導体にグランドバーを第一ハンダで固定する工程と、
前記グランドバーを前記第一ハンダより融点が高い第二ハンダにより前記基板に固定する工程と、を有し、前記第一ハンダの融点は、前記第二ハンダの融点より１０〜２０℃低いことを特徴とする基板付同軸ケーブルハーネスの製造方法。
【請求項３】
前記第一ハンダはペーストハンダであり、前記第二ハンダは板ハンダであることを特徴とする請求項２に記載の基板付同軸ケーブルハーネスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同軸ケーブルを複数本並列した同軸ケーブルハーネスが基板に接続された基板付同軸ケーブルハーネス及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療用機器や各種の小型情報機器の配線に、極細の同軸ケーブルを複数本束ねたケ−ブルが用いられている。複数本の同軸ケーブルは、制御機器等と電気接続するための基板に固定され、基板付同軸ケーブルハーネスとされる。
このような基板付同軸ケーブルハーネスにおいては、並列させた複数の同軸ケーブルの外部導体を露出させ、その外部導体にグランドバーを固定し、基板側の接地接続用のグランドパッドに接続する構成が採用される。複数の同軸ケーブルの外部導体をグランドバーに固定する手段として、例えば板ハンダが用いられる。
【０００３】
板ハンダを用いた従来の加工工程の一例を説明する。まず、複数の同軸ケーブルの端部を口出し処理し、先端側から順に、中心導体、絶縁体及び外部導体をそれぞれ段階的に所定長露出させる。次に全ての同軸ケーブルの中心導体を所定のピッチで揃えて並列に配置した状態で、同軸ケーブルの外部導体上に板ハンダを配置し、さらにその上にグランドバーを配置する。そしてパルスヒートのチップをグランドバーに押し付け、パルスヒートの熱によって板ハンダを溶融させることにより、並列させた同軸ケーブルの外部導体にグランドバーを固定することができる。これにより、複数の同軸ケーブルが並列して一体化された同軸ケーブルハーネスが作成される。
この後、グランドバーの反対側で露出している各同軸ケーブルの外部導体と、基板のグランドパッドとの間に板ハンダを配置し、パルスヒートで加熱して板ハンダを溶融させて、同軸ケーブルハーネスと基板とを接続固定して、基板付同軸ケーブルハーネスを得る。
【０００４】
上記のような基板付同軸ケーブルハーネスに関して、例えば、特許文献１には、異なる外径の外部導体を有する複数の同軸ケーブルを一体に構成したケーブルハーネネスが開示されている。このケーブルハーネスは、コネクタ枠の底部に下側グランドバーが配置され、下側グランドバーに所定量のペーストハンダが塗布される。そして、同軸ケーブルが一列に固定された同軸ケーブル束の各外部導体が、ペーストハンダが塗布された下側グランドバー上に配置される。そして、上側グランドバーが、各外部導体に対面した状態で配置され、上側グランドバーが押さえつけられた状態で加熱される。こうして下側グランドバーと上側グランドバーの間がハンダにより埋められて、各外部導体と下側グランドバー及び上側グランドバーとが固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２８９７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の構成のように、グランドバーを用いる基板付同軸ケーブルハーネスにおいて、板ハンダを使用して同軸ケーブルとグランドバー、および基板の接続固定を行う場合、板ハンダによって同軸ケーブルの絶縁体が過度に押圧されて潰れ、同軸ケーブルの絶縁抵抗や絶縁耐圧の低下により電気特性が劣化する現象が確認されている。これは、板ハンダには一定の厚みがあってその溶融速度が遅く、またパルスヒートの加熱時の加熱温度が急速に低下することにより板ハンダの溶融が遅れ、パルスヒート時にグランドバーを押圧するときに、板ハンダが同軸ケーブルの絶縁体を圧迫して絶縁体を変形させることが原因となっている。
【０００７】
このような板ハンダによる不具合を回避するために、同軸ケーブルへのグランドバーの固定及び同軸ケーブルの基板への固定を行う手段としてペーストハンダを用いることができる。しかしながら、ペーストハンダは、溶融時にハンダボールとなって周囲に飛散し、接続対象物である基板に悪影響を与える。ここでは、溶融したペーストハンダがハンダボールとなってグランドパッドからはみ出し、溶けずに基板上に残留してしまう。基板上の隙間に入り込んだハンダボールは除去することができず、基板の特性に悪影響を与える。
【０００８】
特許文献１では、複数の同軸ケーブルの外部導体とコネクタに配置されているグランドバーとがペーストハンダにより固定される構成が開示されているが、同軸ケーブルにグランドバーを固定したケーブルハーネスを基板に固定する構成は記載されてなく、従ってペーストハンダによる基板への悪影響といった問題も想定されていない。
【０００９】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、複数の同軸ケーブルを並列させてグランドバーで一体化し、基板に接続した構成において、ハンダ接続時の同軸ケーブルへの圧迫による電気特性の劣化やハンダボールによる基板への悪影響を生じさせることなく、信頼性の高い基板付き同軸ケーブルハーネスとその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による基板付同軸ケーブルハーネスは、中心導体の周囲に絶縁体、外部導体、及び外被が順に設けられた同軸ケーブルを複数本並列した同軸ケーブルハーネスが基板に接続された基板付同軸ケーブルハーネスであって、全ての同軸ケーブルの外部導体が並列方向に同じ位置で露出し、露出した外部導体にグランドバーが第一ハンダで固定され、グランドバーが第一ハンダより融点が高い第二ハンダにより基板に固定され、第一ハンダの融点は、第二ハンダの融点より１０〜２０℃低いことを特徴としている。
【００１１】
本発明による基板付同軸ケーブルハーネルの製造方法は、中心導体の周囲に絶縁体、外部導体、及び外被が順に設けられた同軸ケーブルを複数本並列した同軸ケーブルハーネスが基板に接続された基板付同軸ケーブルハーネスの製造方法であって、全ての同軸ケーブルの外部導体を並列方向に同じ位置で露出させ、露出させた外部導体にグランドバーを第一ハンダで固定する工程と、グランドバーを第一ハンダより融点が高い第二ハンダにより基板に固定する工程と、を有し、第一ハンダの融点は、第二ハンダの融点より１０〜２０℃低いことを特徴としている。この第一ハンダはペーストハンダであり、第二ハンダは板ハンダとすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の同軸ケーブルを並列させてグランドバーで一体化し、基板に接続した構成において、ハンダ接続時の同軸ケーブルへの圧迫による電気特性の劣化やハンダボールによる基板への悪影響を生じさせることなく、信頼性の高い基板付き同軸ケーブルハーネスとその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る基板付同軸ケーブルハーネスを構成する同軸ケーブルハーネスの構成例を示す図である。
【図２】図１に示す同軸ケーブルハーネスを基板に接続した本発明による基板付きケーブルハーネスの構成例を示図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明に係る基板付同軸ケーブルハーネスを構成する同軸ケーブルハーネスの構成例を示す図で、図１（Ａ）は、同軸ケーブルハーネスの要部斜視図で、図１（Ｂ）は、同軸ケーブルハーネスのグランドバーを固定した部分の要部断面図である。
同軸ケーブル１１の外径は、例えば０.５ｍｍ以下とすることが望ましく、中心導体１２のサイズは、例えばＡＷＧ（American Wire Gauge）の規格によるＡＷＧ３２〜５０程度とすることが望ましいが、これらに限定されない。
【００１５】
同軸ケーブル１１の中心導体１２は、例えば銀メッキ銅合金の素線を複数本撚って形成される。絶縁体１３は、中心導体１２の外周面を被覆するもので、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素系の発泡樹脂から形成された樹脂テープを横巻きし、または樹脂を押出被覆することにより形成されている。
シールドとなる外部導体１４は、例えば錫メッキ銅合金の素線を絶縁体１３の外周面に横巻きで螺旋状に巻き付けることで形成されている。さらに外被１５は、外部導体１４の外周面を被覆するもので、例えば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）等のフッ素樹脂を押出被覆したり、ポリエステルフィルムを巻き付けて形成されている。
【００１６】
同軸ケーブル１１の端部は、口出し処理され、先端側から順に、中心導体１２、絶縁体１３及び外部導体１４がそれぞれ段階的に所定長露出している。
同軸ケーブルハーネス１０は、全ての同軸ケーブル１１の中心導体１２が所定のピッチで揃えられ、各同軸ケーブル１１の外部導体１４の露出部１４ａが同軸ケーブル１１の並列方向に同じ位置で露出され、そしてその露出部１４ａが共通の２つのグランドバー１６で両側から挟持され、固定されている。
【００１７】
これらのグランドバー１６は、互いに接触するかまたは所定の間隔をあけて並列された全ての同軸ケーブル１１の外部導体１４に接触可能な長さを有し、一定厚さの四角板状に形成されたものであり、例えば、銅などの導電性の金属板や金属箔から形成されている。各同軸ケーブル１１の外部導体１４は、ペーストハンダ１７（本発明の第一ハンダに相当）によって一括してグランドバー１６に固定されて電気的に接続されている。なお、同軸ケーブルハーネス１０には、導体を絶縁体で被覆した絶縁電線が含まれていてもよい。
【００１８】
図２は、図１に示す同軸ケーブルハーネスを基板に接続した本発明による基板付きケーブルハーネスの構成例を示図で、図２（Ａ）は基板付同軸ケーブルハーネスの全体構成図、図２（Ｂ）はグランドバーの基板への接続部分の要部側面図である。
基板付同軸ケーブルハーネス１は、上記図１に示したような同軸ケーブルハーネス１０に基板２０を接続したものである。基板２０には、例えばＰＣＢ（Printed Circuit Board）やＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）を適用することができる。
【００１９】
基板２０には、複数の端子２１が同軸ケーブル１１の中心導体１２と同じピッチ配列で形成されていて、この端子２１のそれぞれに、同軸ケーブルハーネス１０の各同軸ケーブル１１の中心導体２１が、ハンダ２４により接続固定される。
また、基板２０には、接地接続用のグランドパッド２２が設けられていて、同軸ケーブルハーネス１０の外部導体１４に固定されたグランドバー１６がそのグランドバー接続用パッド２２に固定される。グランドパッド２２とグランドバー１６との接続は、これらの間に配置した板ハンダ２３（本発明の第二ハンダに相当）をパルスヒートで加熱してその板ハンダ２３を溶融させることにより行われる。
【００２０】
次に、上記の基板付同軸ケーブルハーネスの製造方法を説明する。まず、複数本の同軸ケーブル１１の端部を口出し処理して、ＣＯ２レーザで外部導体１４を露出させる。次に、外部導体１４を露出させた複数本の同軸ケーブル１１を、その外部導体１４の露出部１４ａが長手方向の同一位置となるように並列に配置させる。そして、露出部１４ａの長さが所定の長さになるようにＹＡＧレーザで外部導体１４を切り、先端部側の外部導体と外被とを除去する。そして、並列させた同軸ケーブル１１の外部導体１４の露出部１４ａに、予定量のペーストハンダ１７を付着させる。ペーストハンダ１７は、例えばフラックスに半田紛末を含有させてなるものとされる。
【００２１】
そして、外部導体１４の露出部１４ａを、その両面側からペーストハンダ１７を介してグランドバー１６によって挟む。そして、パルスヒートのチップをグランドバー１６に押し当てて加熱し、ペーストハンダ１７を溶融させてグランドバー１６を外部導体１４の露出部１４ａに固定する。これにより、両側からグランドバー１６に挟持された並列した同軸ケーブル１１よりなる同軸ケーブルハーネス１０が作成される。
【００２２】
同軸ケーブル１１とグランドバー１６との接合には、上記のようにペーストハンダ１７が用いられているため、ヒートパルスによって速やかに溶融して流動する。これにより、絶縁体１３が押圧されて潰れることがなく、同軸ケーブル１１の絶縁抵抗や絶縁耐圧の低下を生じさせることなく電気特性の良好な同軸ケーブルハーネス１０を得ることができる。また、ペーストハンダ１７によってハンダボールが周囲に飛散したとしても、この段階はまだ基板２０への接続固定の前であるため、基板２０への接続前にハンダボールを除去しておくことで基板２０への影響も与えない。
【００２３】
次に、同軸ケーブルハーネス１０を基板２０に取り付ける。ここでは基板２０のグランドパッド２２と同軸ケーブルハーネス１０の一方のグランドバー１６との間に、所定の大きさの板ハンダ２３を配置し、パルスヒートで加熱して板ハンダ２３を溶融させ、グランドバー１６と基板２０のグランドパッド２２とを固定する。これにより各同軸ケーブル１１の外部導体１４がグランドバー１６を介してグランドパッド２２に接地接続される。
【００２４】
グランドバー１６間に付与するペーストハンダ１７（第一ハンダ）と、基板２０とグランドバー１６との間に付与する板ハンダ２３（第ニハンダ）とは、例えば、それぞれ鉛フリーの低温ハンダと、鉛フリーの常温ハンダとを用いることができる。例えばこれらペーストハンダ１７と板ハンダ２３は、その主成分としてＳｎ／Ａｇ（２〜４％）／Ｃｕ（０.３〜０.８％）を含むものを用いることができる。
【００２５】
このとき、板ハンダ２３の融点よりペーストハンダ１７の融点の方が１０〜２０℃低くなるように設定する。例えばペーストハンダ１７の融点を約２６０℃とし、板ハンダ２３の融点を約２７０〜２８０℃とし、この融点に合わせてヒートパルスの加熱温度を設定する。ペーストハンダ１７として低温ハンダを用いることにより、同軸ケーブル１１を熱的に保護することができる。ペーストハンダ１７及び板ハンダ２３に対するヒートパルスは、それぞれ例えば、圧力４Ｎで１.５〜２.０秒の加熱を行わせることができる。
【００２６】
そして、各同軸ケーブル１１の中心導体１２と基板２０の端子２１とをハンダ２４にて接続する。この場合、予定量のペーストハンダを各同軸ケーブル１１の中心導体１２に付着させ、それぞれの中心導体１２を各端子２１の中心に位置するようにセットし、パルスヒートにより加熱してペーストハンダを溶融させることにより、中心導体１２を基板２０の端子２１に接続させる。
【００２７】
上記のように、グランドバー１６と基板２０のグランドパッド２２との接続においては、板ハンダ２３を用いるため、溶融時にハンダボールが飛散することなく、ハンダボールによる基板２０への影響を避けることができる。また、板ハンダ２３は、グランドバー１６により安定的にフラットな状態とされた同軸ケーブルハーネス１０と基板２０との間に配置されるため、同軸ケーブル１１の絶縁体１３を押圧して潰すようなことはなく、同軸ケーブル１１の絶縁抵抗や絶縁耐圧を低下させることなく良好な電気特性を付与することができる。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態に係る基板付同軸ケーブルハーネス１は、グランドバー１６によって外部導体１４を挟持させた際に、ハンダの圧迫による同軸ケーブル１１の絶縁抵抗や絶縁耐圧の低下を生じさせることがなく、高い信頼性を付与することができるようになる。
【符号の説明】
【００２９】
１…基板付同軸ケーブルハーネス、１０…同軸ケーブルハーネス、１１…同軸ケーブル、１２…中心導体、１３…絶縁体、１４…外部導体、１４ａ…露出部、１５…外被、１６…グランドバー、１７…ペーストハンダ、２０…基板、２１…端子、２２…グランドバー接続用パッド、２２…グランドパッド、２３…板ハンダ、２４…ハンダ。
【図１】
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【図２】
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