(57)【要約】  高周波周波数帯域における信号伝送特性の低下を抑止することができる信号伝送用フラットケーブルを提供する。  信号導体１、２および電気絶縁基体３をケーブル厚さ方向の上下から被覆する上部電気絶縁薄膜層４および下部電気絶縁薄膜層５を備える。保護遮蔽層８は、金属層６と電気絶縁プラスチック層７からなり、金属層が内側に、電気絶縁プラスチック層が外側に位置するように上部および下部電気絶縁薄膜層の外周を包囲する。ケーブルの接地は、保護遮蔽層８の金属層６を介して行われる。
2016104066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブル長さ方向に延びる金属薄膜からなる一つ又は複数の信号導体と、
前記信号導体が積層された電気絶縁基体と、
前記信号導体および電気絶縁基体をケーブル厚さ方向の上下から被覆する上部電気絶縁薄膜層および下部電気絶縁薄膜層と、
金属層と電気絶縁プラスチック層からなり、金属層が内側に、電気絶縁プラスチック層が外側に位置するように前記上部電気絶縁薄膜層および下部電気絶縁薄膜層の外周を包囲する保護遮蔽層と、を備え、
前記保護遮蔽層の金属層を介してグランドとの電気的な接続が行われることを特徴とする信号伝送用フラットケーブル。
【請求項２】
前記保護遮蔽層は、ケーブル長手方向に沿った一方の端縁部と他方の端縁部が突き合わされて前記外周を包囲し、その突合せ部が信号導体上の位置から離れた位置に形成されることを特徴とする請求項１に記載の信号伝送用フラットケーブル。
【請求項３】
前記保護遮蔽層は、ケーブル長手方向において一方の端縁部が他方の端縁部の外側に重ね合わされて前記外周を包囲することを特徴とする請求項１に記載の信号伝送用フラットケーブル。
【請求項４】
上部電気絶縁薄膜の厚さを、電気絶縁基体の厚さと下部電気絶縁薄膜の厚さとを加えた厚さと等しくなるようにして、信号導体の上部と下部の絶縁体の厚さを等しくするようにしたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の信号伝送用フラットケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型でかつ優れた電気特性を有する信号伝送用フラットケーブル、特に、携帯電話やノートパソコン等の内部配線に適した信号伝送用フラットケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やノートパソコンのような高密度配線電子機器に使用される信号伝送用フラットケーブルには、狭い空間での配線を可能とするために薄型でかつ高周波帯域での伝送損失が小さいことが要求される。【０００３】
このような信号伝送用フラットケーブルとして、金属薄膜からなる信号導体と、信号導体のケーブル幅方向の両側に配置され、金属薄膜からなる接地導体と、信号導体および接地導体が積層された電気絶縁基体と、これらの信号導体、接地導体および電気絶縁基体をケーブル厚さ方向の上下から被覆する上部電気絶縁薄膜層および下部電気絶縁薄膜層と、金属層の一方面に電気絶縁プラスチック層が積層され、電気絶縁プラスチック層が外側となるようにして上部電気絶縁薄膜層および下部電気絶縁薄膜層の直接外周に設けられた保護遮蔽層とを備えた同軸ケーブルが提案されている（特許文献１、２）。【０００４】
これらの同軸ケーブルでは、金属薄膜からなる接地導体は、グランドパターンとして形成され、保護遮蔽層の金属層と電気的に接続させ、高周波特性を安定化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１１９１９８号公報
【特許文献２】特許第５５３４６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２に記載された構成では、同軸ケーブルの接地のために、接地導体となるグランドパターンと、保護遮蔽層の二つを設け、これらを端末コネクター部を介して外部のグランドに接地している。このように、従来では、グランドパターンと保護遮蔽層の二つを設けたために、これらの電気的な接続のために、グランドパターンを幅方向の両端部において折り曲げ、その折り曲げ部を保護遮蔽層の金属層と接触させていた。【０００７】
しかしながら、グランドパターンは銅箔からなり極めて薄いので（約０.０１ｍｍ）、それを折り曲げることは、技術的に難度が高く、作業性を悪くする要因となっていた。【０００８】
また、特に信号導体が複数ある場合（多芯の場合）、信号導体間に接地導体が設けられるが、その間の接地導体は、両端の接地導体と比較して、端末部でしかシールドと接続せず、電気的な接続が悪いため、高周波的に浮いた状態となって高周波特性が安定せず、品質を低下させるという問題があった。【０００９】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、接地のための作業を改善でき、高周波特性を安定させることができる信号伝送用フラットケーブルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を達成する本発明は、
ケーブル長さ方向に延びる金属薄膜からなる一つ又は複数の信号導体と、
前記信号導体が積層された電気絶縁基体と、
前記信号導体および電気絶縁基体をケーブル厚さ方向の上下から被覆する上部電気絶縁薄膜層および下部電気絶縁薄膜層と、
金属層と電気絶縁プラスチック層からなり、金属層が内側に、電気絶縁プラスチック層が外側に位置するように前記上部電気絶縁薄膜層および下部電気絶縁薄膜層の外周を包囲する保護遮蔽層と、を備え、
前記保護遮蔽層の金属層を介してグランドとの電気的な接続が行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
このような構成では、保護遮蔽層の金属層を介して接地が行われるので、信号導体が積層される電気絶縁基体上に接地導体を設けて接地を行う必要がなくなり、従来必要であった接地のための接地導体と保護遮蔽層の金属層との電気的接続作業がなくなって作業性が改善する。また、このような接地のための電気的接続作業を行っていたとき発生した電気的接続不良による高周波特性の不安定さがなくなり、品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の信号伝送用フラットケーブルの一部を横断して示した斜視図である。
【図２】信号伝送用フラットケーブルの製造方法を説明する説明図である。
【図３】信号伝送用フラットケーブルの他の実施例を示す斜視図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は信号伝送用フラットケーブルの更に他の実施例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明の一実施例を示す信号伝送用フラットケーブル１００の一部を横断で示した斜視図である。フラットケーブル１００は多芯同軸ケーブルとして構成されており、電気絶縁基体３の一方面に金属薄膜からなる２つの信号導体１、２が平面上に配置されている。信号導体１、２は、互いに平行してケーブル長さ方向に延びて配置される。図１では、２つの信号導体１、２が設けられているが、信号導体は、２つに限定されるものでなく、それ以上の複数の信号導体を設けることもできる。【００１５】
本明細書において、ケーブル幅方向とは、信号伝送用フラットケーブル１００が長く延びる図１でＬで示したケーブル長手方向と直交する方向で、図１で左右に延びるＷで示した方向である。また、ケーブル厚さ方向は、Ｌ、Ｗと直交する図１で上下に延びるＤで示した方向である。【００１６】
信号伝送用フラットケーブル１００は上部電気絶縁薄膜層４および下部電気絶縁薄膜層５を有し、これらの電気絶縁薄膜層４、５は、信号導体１、２および電気絶縁基体３をケーブル厚さ方向の上下から被覆するように設けられている。また、上部電気絶縁薄膜層４および下部電気絶縁薄膜層５の直接外周には、金属層６の一方面に電気絶縁プラスチック層７が積層された保護遮蔽層８が、電気絶縁プラスチック層７が外側となるようにして設けられている。【００１７】
本実施例では、保護遮蔽層８の金属層６は、端末コネクター部（不図示）を介して外部のグランドに接地され、信号伝送用フラットケーブル１００は保護遮蔽層８の金属層６を介してグランドとの電気的な接続が行われる。【００１８】
保護遮蔽層８は、ケーブル長手方向において一方の端縁部を他方の端縁部に突き合わせることにより上部電気絶縁薄膜層４および下部電気絶縁薄膜層５をケーブル横断面において一周包囲して形成されている。すなわち、保護遮蔽層８は、ケーブル横断面の左上隅付近において両端縁部がケーブル長手方向に連続して突き合わされて突合せ部８ａを形成している。【００１９】
保護遮蔽層８は、突合せ部８ａが可能な限り信号導体１、２から離間した位置に形成されるように、突き合わせるのが好ましい。突合せ部８ａは、図１では、左側の端部に位置しているが、右側の端部に位置させるようにしてもよい。このように、突合せ部８ａを信号導体１、２から離間させることにより、信号導体に与える影響が少なくなり、高周波周波数帯域における信号伝送特性の低下を抑止することができる。【００２０】
金属層６と電気絶縁プラスチック層７とを積層一体化した保護遮蔽層８を上部電気絶縁薄膜層４および下部電気絶縁薄膜層５の外周に被覆形成した状態で、保護遮蔽層８の上下方向から加熱加圧（ホットプレス）を施すことにより、上部電気絶縁薄膜層４および下部電気絶縁薄膜層５が軟化溶融されて金属層６と接着一体化され、これによって、保護遮蔽層８の形崩れを防止できる。また、保護遮蔽層８の両端縁部を突き合わせるようにしているので、加熱加圧時における上部電気絶縁薄膜層４および下部電気絶縁薄膜層５の厚さがケーブル幅全体において一定となり、高周波周波数帯域における信号伝送特性の低下を抑止することが可能となる。【００２１】
信号導体１、２は、良導電性の金属で形成されており、具体的には、産業的に良導電性金属として一般的である銅（導電率：５．７６×１０７ジーメンス／ｍ）を箔状に加工したものを電気絶縁薄膜層４あるいは電気絶縁基体３に積層することにより、または銅を電気絶縁薄膜層４あるいは電気絶縁基体３に蒸着あるいはめっきを施すことにより形成することができ、銅以外の金属としてはアルミニウム（導電率：３．９６×１０７ジーメンス／ｍ）をあげることができる。【００２２】
なお、携帯電話やノートパソコンのように２ＧＨｚを越えるような高周波信号が伝送される電子機器では、所謂表皮効果と呼ばれる現象によって数ミクロンの表面層に電流が集中するので、導電率が銅やアルミニウムより小さいニッケルのようなめっき層は伝送損失を増大させることから、このようなめっき層を信号導体１、２の表面に形成しないようにする必要がある。【００２３】
保護遮蔽層８を形成する金属層６は、信号導体１と同様に、銅またはアルミニウムのような良導電性の金属で形成することが好ましい。【００２４】
本実施例では、上部電気絶縁薄膜層４の厚さを０．１２５ｍｍ、電気絶縁基体３の厚さを０．０２５ｍｍとし、下部電気絶縁薄膜層５の厚さを０．１００ｍｍとすることにより、信号導体１、２の上部と下部の絶縁体の厚さを等しくして（各々０．１２５ｍｍ）、特性インピーダンスが５０Ωの丸型同軸ケーブルと同様の信号伝送特性を有する信号伝送用単芯同軸フラットケーブル１００を実現している。厚さ０．０２５ｍｍの電気絶縁基体と銅箔とを積層した銅張積層板は市販されており、このような市販品を使用することにより、信号伝送用フラットケーブルのコストダウンをはかることができる。【００２５】
上部電気絶縁薄膜層４および下部電気絶縁薄膜層５は、加熱によって溶融接着する性質を有する熱可塑性樹脂材料からなっており、保護遮蔽層８の外側から加えられる熱によって上部電気絶縁薄膜層４および下部電気絶縁薄膜層５と金属層６とが溶融接着されることにより、上部電気絶縁薄膜層４および下部電気絶縁薄膜層５と保護遮蔽層８とが剥離されにくくなり、保護遮蔽層８の形崩れを防止でき、また、上部電気絶縁薄膜層４および下部電気絶縁薄膜層５と金属層６とは伝送損失の増加要因となる接着剤の介在なしに直接接着されているので、低損失での伝送が可能となる。【００２６】
電気絶縁プラスチック層７は、耐熱性、薄膜性、機械的強度、滑り性のあるポリイミドからなっている。保護遮蔽層８は、金属層６を内側、電気絶縁プラスチック層７を外側にして両者を熱可塑性ポリイミドなどの接着剤を介在させて積層形成した状態でケーブル横断面において上部電気絶縁薄膜層４および下部電気絶縁薄膜層５を一括包囲している。【００２７】
上部電気絶縁薄膜層４、下部電気絶縁薄膜層５および電気絶縁基体３は加熱によって溶融接着する性質を有し、かつ、２ＧＨｚを越えるような高周波帯域での誘電率および誘電正接が小さい材料であることが好ましく、このような材料としては、液晶ポリマーやポリテトラフルオロエチレンをあげることができる。【００２８】
液晶ポリマーは、溶融時に光学的異方性を示す熱可塑性樹脂であり、具体的には、全芳香族系もしくは半芳香族系のポリエステル、ポリエステルイミド、ポリエステルアミド、あるいはこれらを含有する樹脂組成物があげられ、なかでも（Ａ）液晶ポリエステルを連続相とし（Ｂ）液晶ポリエステルと反応性を有する官能基を有する共重合体を分散相とする液晶ポリエステル樹脂組成物が好ましい。【００２９】
本実施例では、保護遮蔽層８の金属層６を介して接地が行われるので、信号導体１、２が積層される電気絶縁基体３上に接地導体を設けて接地を行う必要がなくなる。従って、従来必要であった接地のための接地導体と保護遮蔽層８の金属層６との電気的接続作業がなくなり作業性が改善する。また、このような接地のための電気的接続作業を行っていたとき発生した電気的接続不良による高周波特性の不安定さがなくなり、品質を向上させることができる。【００３０】
次に、本実施例の信号伝送用フラットケーブルの製造方法を図２に基づいて説明する。電気絶縁基体３の上面に銅箔Ｃを積層し（図２（ａ））、銅箔Ｃをエッチングすることにより信号導体１、２を形成する（図２（ｂ））。【００３１】
次に、信号導体１、２の上部に上部電気絶縁薄膜層４を積層すると共に、電気絶縁基体３の下部に下部電気絶縁薄膜層５を設け（図２（ｃ））、図２（ｄ）に示すように、上部電気絶縁薄膜層４および下部電気絶縁薄膜層５の外周に保護遮蔽層８を被覆形成し、保護遮蔽層８の上下方向から加熱加圧（ホットプレス）を施すことにより、上部電気絶縁薄膜層４および下部電気絶縁薄膜層５が軟化溶融されて金属層６と接着されて、図１に示すような信号伝送用フラットケーブル１００が作製される。
【実施例２】
【００３２】
図３は、単芯同軸ケーブルとして構成された信号伝送用フラットケーブル２００を示す。電気絶縁基体３上に、信号導体１０が一つ幅方向Ｗのほぼ中央に設けられることを除き、実施例１の信号伝送用フラットケーブル２００と同様の構成である。また、信号伝送用フラットケーブル２００は、図２に示す方法で、実施例１と同様に製造することができる。【００３３】
この実施例２においても、電気絶縁基体３上には、接地導体は設けられておらず、信号伝送用フラットケーブル２００は保護遮蔽層８の金属層６を介してグランドとの電気的な接続が行われる。従って、実施例１と同様に、接地導体を電気絶縁基体３上に設ける必要がなくなるので、接地のための作業性が改善されるとともに、高周波特性が安定して品質を向上させることができる。
【実施例３】
【００３４】
図４（ａ）、（ｂ）は、多芯同軸ケーブルとして構成された信号伝送用フラットケーブル３００、単芯同軸ケーブルとして構成された信号伝送用フラットケーブル４００を示す。【００３５】
実施例１、２に示す実施例では、保護遮蔽層８は、両端縁部がケーブル長手方向に連続して突き合わされて突合せ部８ａを形成していたが、図４（ａ）、（ｂ）に示す実施例では、保護遮蔽層８の金属層６、電気絶縁プラスチック層７のそれぞれの一方の端縁部６ａ、７ａが電気絶縁プラスチック装置７の他方の端縁部上に重ねられる。これにより、保護遮蔽層８は、ケーブル長手方向に沿った一方の端縁部が他方の端縁部の外側に重ね合わされ、重ね合わせ部８ａ’が形成される。その他の構成は、フラットケーブル３００、フラットケーブル４００は、それぞれ実施例１、２に示すフラットケーブル１００、フラットケーブル２００と同様である。【００３６】
実施例１、２に示すように、保護遮蔽層８を突き合わせて突合せ部８ａを形成する場合、突き合わせが不十分な箇所では、保護遮蔽層８の幅方向に隙間が発生する箇所が発生する恐れがあるが、実施例３に示す例では、保護遮蔽層８の端縁部が重ね合わされるので、その幅方向に隙間が発生する恐れが少なくなり、また、ケーブルの形崩れが防止できる、という利点がある。【００３７】
なお、実施例１、２、３において、信号伝送用フラットケーブルが、主に携帯電話やノートパソコンのような高密度配線電子機器に使用される例を説明したが、本発明は、これに限定されず、例えば、自動車やその他の電子機器の電源供給や信号通信に用いられる複数の信号導体線を束にしたワイヤーハーネスにも適用できるものである。
【符号の説明】
【００３８】
１、２、１０  信号導体
３  電気絶縁基体
４  上部電気絶縁薄膜層
５  下部電気絶縁薄膜層
６  金属層
７  電気絶縁プラスチック層
８  保護遮蔽層
８ａ  突合せ部
８ａ’  重ね合わせ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2016104066.tif 000007
2016104066.tif 000008
2016104066.tif 000009