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JP4026439B2 - Terminal connection method of micro coaxial cable assembly - Google Patents

Terminal connection method of micro coaxial cable assembly Download PDF

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JP4026439B2
JP4026439B2 JP2002222630A JP2002222630A JP4026439B2 JP 4026439 B2 JP4026439 B2 JP 4026439B2 JP 2002222630 A JP2002222630 A JP 2002222630A JP 2002222630 A JP2002222630 A JP 2002222630A JP 4026439 B2 JP4026439 B2 JP 4026439B2
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pad
jig
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conductor
central
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仁志 上野
哲 間野
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Hitachi Cable Ltd
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  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用超音波診断装置等に使用される極細同軸ケーブルアセンブリの端末接続方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
極細同軸ケーブルアセンブリは、複数本の極細同軸ケーブルから構成されるものであり、その一例として、医療用超音波診断装置の本体と探触子をつなぐ図6に示されるようなプローブケーブル51がある。
【0003】
プローブケーブル51は、極細同軸ケーブル52を複数本(図6では16本)より合わせて極細同軸ケーブルユニット53とし、極細同軸ケーブルユニット53を複数本(図6では12本)より合わせ、複数本より合わせた極細同軸ケーブルユニット53の外周をシース54で被覆し、シース54の外周をシールド導体55で被覆し、シールド導体55の外周をジャケット56で被覆して構成されている。
【0004】
ケーブルの仕様により構造は若干異なるが、1本のプローブケーブルに使用される極細同軸ケーブルは、少ないものでも50心程度、多いものでは2000心を超える。
【0005】
極細同軸ケーブル52は、図7に示すように、導体61を複数本(図7では7本)より合わせて中心導体62とし、中心導体62の外周を絶縁体63で被覆し、絶縁体63の外周をシールド導体64で被覆し、シールド導体64の外周をジャケット65で被覆して構成されている。中心導体62は、アメリカ電線規格で言えば、44AWG(素線径20μm導体の7本より線)から46AWG(素線径16μmの7本より線)が主流になってきている。中心導体62の外径aは、44AWGの場合が約60μm、46AWGの場合が約48μmである。
【0006】
プローブケーブル51の端末接続は、装置本体側の基板との接続と、探触子側の基板との接続があり、中心導体62が極めて細いことからもわかるように、非常に手間がかかる作業である。
【0007】
従来の極細同軸ケーブルアセンブリの端末接続方法は、すべての作業を手作業で行う方法であった。まず、プローブケーブル51の端末のジャケット56、シールド導体55、シース54を剥離除去し、極細同軸ケーブルユニット53を露出させる。その後、極細同軸ケーブルユニット53内の極細同軸ケーブル52の端末について、同様にジャケット65、シールド導体64、絶縁体63を剥離除去し、中心導体62を露出させ、1心ずつ導通を確認しながら、診断装置本体側や探触子側の基板の配線ピッチに合わせて並べ、手作業ではんだ付けしていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法では、複数本の極細同軸ケーブル52の端末を整列させ、基板に接続するための適切な治具がないこともあって、極細同軸ケーブル52の中心導体62の端末をFPC(フレキシブルプリント回路板)やプリント基板などに接続する際、各線間の整列についても手作業で行われている。
【0009】
その際、中心導体62にクセがついてしまっているとその矯正に時間がかかり、接続作業性が悪いという問題がある。さらに、配線ピッチの狭ピッチ化が進んでいるため、中心導体整列の重要性は増している。
【0010】
そこで、本発明の目的は、極細同軸ケーブルの中心導体の端末接続を簡略化し、接続作業性が向上する極細同軸ケーブルアセンブリの端末接続方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項1の発明は、基板上に複数列形成された配線に、これに接続されるべき複数本の極細同軸ケーブルの剥離された中心導体を重ねて溶着接続させる方法において、基板上に上記複数列の配線と一体形成される一括接続用パッドを設け、そのパッド上に、予め予備はんだ処理した上記複数本の極細同軸ケーブルの剥離された中心導体を載置し、これらパッドと中心導体とに、これらを覆ってレーザ光を透過させる治具を重ねて整列保持させると共に、上記治具にレーザ光を照射し、上記中心導体に上記治具を透過したレーザ光を照射してはんだを溶融させ、上記パッドと中心導体とをはんだ接続した後、中心導体間のパッドをレーザ光で切断する極細同軸ケーブルアセンブリの接続方法である。
【0012】
請求項2の発明は、基板上に複数列形成された配線に、これに接続されるべき複数本の極細同軸ケーブルの剥離された中心導体を重ねて溶着接続させる方法において、基板上に上記複数列の配線と一体形成される一括接続用パッドを設け、そのパッド上に、上記複数本の極細同軸ケーブルの剥離された中心導体を載置し、これらパッドと中心導体とに、これらを覆ってレーザ光を透過させる治具を重ねて整列保持させると共に、上記治具にレーザ光を照射し、上記パッドと中心導体とに上記治具を透過したレーザ光を照射して部分溶融させ、上記パッドと中心導体とを溶接接続した後、中心導体間のパッドをレーザ光で切断する極細同軸ケーブルアセンブリの接続方法である。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施の形態を添付図面に従って説明する。
【0014】
まず、図1で極細同軸ケーブルアセンブリの端末接続に好適な基板を説明する。図1は、本発明に係る接続基板としてのFPCの平面図である。
【0015】
図1に示すように、略凸状のFPC10は、診断装置本体側あるいは探触子側に備えられるものであり、ほぼ帯状で柔軟性のある絶縁フィルム11と、この絶縁フィルム11上に形成された配線パターンとで構成されている。
【0016】
配線パターンは、一端が外部と接続されるべく絶縁フィルム11の縁部に臨んで配線ピッチP1を0.15mm(図1の上側)にすると共に、他端が絶縁フィルム11の中央部に臨んで配線ピッチP2を0.2mm(図1の下側)にして複数列形成された信号線用の帯状の配線12a,12b…と、これら配線12a,12b…の他端に一体形成され、複数本の極細同軸ケーブルの剥離された中心導体と一括して接続される矩形状の中心導体一括接続用パッド13と、配線12a,12b…に沿って形成されたグランド用の帯状の配線14と、その配線14の他端に中心導体一括接続用パッド13に沿って一体形成され、複数本の極細同軸ケーブルの剥離されたシールド導体と一括接続される矩形状のシールド導体一括接続用パッド15とからなっている。
【0017】
各配線12a,12b…の他端とパッド13とは互いに直交しており、配線12a,12b…とパッド13の全体は略櫛歯状に形成されている。配線14の他端とパッド15とは互いに直交しており、配線14とパッド15の全体は略L字状に形成されている。
【0018】
図2は、極細同軸ケーブル端末の整列及び接続するための治具の斜視図である。図3は図2に示した治具の3A−3A線断面図である。図4は、図2に示した治具の底面図である。
【0019】
図2〜図4に示すように、本発明に係る極細同軸ケーブル端末の整列及び接続するための治具1は、主に極細同軸ケーブルアセンブリとしての医療用超音波診断装置等に使用されるプローブケーブルを構成する複数本の極細同軸ケーブル端末の被覆絶縁材料層等が剥離除去された中心導体に重ねられる。
【0020】
この治具1は、これら中心導体を一体的に覆って整列保持させ、整列保持した中心導体を、診断装置の本体側や探触子側の基板上に設けられた中心導体一括接続用パッドに接続する際に用いられるものである。
【0021】
治具1は、略矩形体状の治具本体2が、レーザ光を透過しうるレーザ光透過材としての石英から成形され、基板上に複数列形成された配線の他端に設けられた中心導体一括接続用パッドと、複数本の極細同軸ケーブル端末の剥離された中心導体とを互いにレーザ光によって溶着接続させるように構成されている。
【0022】
また、治具本体2の片面には、複数本の極細同軸ケーブル端末の剥離された中心導体に重ねられ、これら中心導体を一体的に覆って整列保持させる溝部としての断面が略U字状のU字状溝3a,3b…を、各U字状溝3a,3b…が治具本体2の短手方向にそれぞれ沿うように形成され、かつ隣り合うU字状溝3a,3b…が治具本体2の長手方向に沿って所定間隔pとなるように形成されている。
【0023】
レーザ光透過材としては、石英に限定されるものではなく、レーザ光を透過し、透過したレーザ光の減衰量が小さいものであれば、いかなるものを用いてもよい。
【0024】
U字状溝3a,3b…の寸法は、中心導体の外径(図7で説明したa)、基板上の中心導体一括接続用パッドにつながる配線パターンの形状、配線パターンの配線ピッチ(図1で説明したP2)に応じて決定すればよい。例えば、中心導体を基板にはんだ付けした際のフィレット形状を考慮した場合、最大幅wは中心導体の外径aの2倍程度、深さhは中心導体の外径aの1.5〜2倍、所定間隔pは基板上の中心導体一括接続用パッドにつながる配線パターンの配線ピッチと同じとするのが望ましい。
【0025】
U字状溝3a,3b…は、たとえば、矩形体状の治具本体2を形成した後、エッチングにより治具本体2の片面に形成するようにしている。エッチングを利用することで、所定間隔pを、機械加工では困難である0.5mm未満の狭ピッチ、たとえば0.3mmや0.2mmとすることができる。溝部の形状としては、U字状溝3a,3b…に限られるものではなく、たとえば、断面が略V字状のV字状溝あるいは矩形状溝としてもよい。
【0026】
レーザ光の波長としては、図5で後述するように、中心導体と基板上の中心導体一括接続用パッドをはんだ付けする場合は、たとえばYAGレーザの基本波(波長1064nm)が好ましいが、はんだを溶融することができる波長であればYAGレーザの基本波に限定されるものではない。
【0027】
また、レーザ光の波長としては、図5で後述するように、中心導体と中心導体一括接続用パッドを溶接する場合には、たとえば、YAGレーザの第2高調波(波長532nm)が好ましいが、中心導体を溶融することができる波長であればYAGレーザの第2高調波に限定されるものではない。
【0028】
さらに、レーザ光の波長としては、図5で後述するように、中心導体を中心導体一括接続用パッドに接続した後、各中心導体間の中心導体一括接続用パッドを切断する場合は、YAGレーザの第4高調波(波長266nm)が好ましいが、中心導体一括接続用パッドが切断できる波長であればYAGレーザの第4高調波等に限定されるものではない。
【0029】
次に、極細同軸ケーブルアセンブリの端末接続方法を説明する。
【0030】
図5は、本発明に係る接続基板と、極細同軸ケーブル端末の整列及び接続するための治具1とを用いた極細同軸ケーブルアセンブリの端末接続方法を説明する図である。図5に示すように、このFPC10に接続される各極細同軸ケーブル52a,52b…は、図7で説明した極細同軸ケーブル52と同じものである。
【0031】
まず、中心導体62a,62b…の端末と中心導体一括接続用パッド13をはんだ付けする場合の接続方法を説明する。
【0032】
FPC10との接続に先立ち、各極細同軸ケーブル52a,52b…の端末のジャケット65a,65b…、シールド導体64a,64b…、絶縁体63a,63b…をそれぞれ剥離除去し、中心導体62a,62b…とシールド導体64a,64b…をそれぞれ露出させ、剥離された中心導体62a、62b…と剥離されたシールド導体64a,64b…とし、それらに予め予備はんだ処理を行う。
【0033】
FPC10の中心導体一括接続用パッド13上に、予備はんだ処理した中心導体62a,62b…を載置し、パッド13と予備はんだ処理した中心導体62a,62b…に、これらをU字状溝3a,3b…が覆うようにU字状溝3a,3b…を下側にした極細同軸ケーブル端末の整列及び接続するための治具1を重ねる。シールド導体64a,64b…は、シールド導体一括接続用パッド15上に位置するようにしておく。
【0034】
このとき、FPC10上の中心導体一括接続用パッド13が、治具1を重ねる際の位置決めの役目をも果たすので、配線12a,12b…の配線ピッチが狭ピッチであっても、パッド13上に、中心導体62a,62b…を配線12a,12b…の他端と一致させて容易に整列保持させることができる。
【0035】
ここで、中心導体62a,62b…とパッド13に、治具1の上方からYAGレーザの基本波L1を照射してはんだを溶融させ、中心導体62a,62b…の端末とパッド13とを一括してはんだ接続する。
【0036】
その後、中心導体62a,62b…の線間のパッド13に治具1の上方からYAGレーザの第4高調波L4を照射することによってその部分を切断し、各中心導体62a,62b…間を絶縁する。最後に、シールド導体64a,64b…とパッド15を別途はんだ付けするとFPC10に極細同軸ケーブル52a,52b…が接続される。
【0037】
次に、中心導体62a,62b…の端末と中心導体一括接続用パッド13を溶接する場合の接続方法を説明する。
【0038】
同様にして、中心導体62a,62b…を露出させ、剥離された中心導体62a,62b…とし、剥離された中心導体62a,62b…に予備はんだ処理を行わずに、治具1を用いて、中心導体一括接続用パッド13上に中心導体62a,62b…を配線12a,12b…の他端と一致させて整列保持させる。
【0039】
ここで、中心導体62a,62b…とパッド13に治具1の上方からYAGレーザの第2高調波L2を照射して中心導体62a,62b…を溶融させ、中心導体62a,62b…の端末とパッド13とを溶接して一括接続する。
【0040】
本発明に係るFPC10には、中心導体一括接続用パッド13が形成されており、このパッド13に中心導体62a,62b…を接続した後、中心導体62a,62b…間のパッド13をYAGレーザの第4高調波L4で切断しているので、中心導体62a,62b…の整列保持、端末接続を簡略化することができる。
【0041】
また、本発明に係る治具1は、治具本体2にU字状溝3a,3b…を形成しているので、中心導体62a,62b…を容易に整列保持させることができる。U字状溝3a,3b…の所定間隔pは、機械加工では困難である0.5mm未満の狭ピッチとすることもできるので、0.3mmピッチや0.2mmピッチといった狭ピッチの整線も可能となる。
【0042】
治具本体2は石英から成形されているので、中心導体62a,62b…を整列させて保持した状態のまま、中心導体62a,62b…を容易に整列保持させることができる。治具本体2は透明なので、作業時の視認性を向上させることができる。
【0043】
このように、FPC10と治具1を用いることにより、予備はんだ処理した中心導体62a,62b…を容易に整列保持させ、これら中心導体62a,62b…に、治具1を介してYAGレーザの基本波L1を照射することで、中心導体62a,62b…の端末と中心導体一括接続用パッド13をはんだ付けにて一括接続し、中心導体62a,62b…間のパッド13をYAGレーザの第4高調波L4で切断することで、中心導体62a,62b…の線間を絶縁しているので、中心導体62a,62b…の端末接続を簡略化でき、接続作業性を向上させることができる。
【0044】
したがって、中心導体62a,62b…の整列保持、端末接続の自動化が可能になる。
【0045】
また、治具1を用いて予備はんだ処理しない中心導体62a,62b…を整列保持させ、その中心導体62a,62b…に、治具1を介してYAGレーザの第2高調波L2を照射することで、中心導体62a,62b…の端末と中心導体一括接続用パッド13を溶接して一括接続し、中心導体間のパッド13をYAGレーザの第4高調波L4で切断することで、中心導体62a,62b…の線間を絶縁しているので、中心導体62a,62b…の接続にはんだを使用する必要がなく、中心導体62a,62b…の端末接続を簡略化でき、接続作業性を向上させることができる。
【0046】
したがって、中心導体62a,62b…の整列保持、端末接続の自動化が可能になる。
【0047】
この場合、中心導体62a,62b…の端末を溶融させてFPC10に接合するため、はんだ付けする場合に比べて、端末接続部の機械的・電気的信頼性が向上する。
【0048】
上記実施の形態では、FPC10上に中心導体62a,62b…を載置し、中心導体62a,62b…に、U字状溝3a,3b…が下側となるように治具1を重ねて中心導体62a,62b…を整列保持させる例で説明したが、FPC10上に、配線12a,12b…とU字状溝3a,3b…が一致するように治具1を重ねた後、U字状溝3a,3b…内に中心導体62a,62b…を挿入して中心導体62a,62b…を整列保持するようにしてもよい。
【0049】
また、治具1をU字状溝3a,3b…が上側となるようにし、U字状溝3a,3b…上に中心導体62a,62b…を搭載し、中心導体62a,62b…を搭載した治具1上にFPC10を搭載し、中心導体62a,62b…を整列保持するようにしてもよい。この場合、中心導体62a,62b…と中心導体一括接続パッド13に、治具1の下方からレーザ光を照射する。
【0050】
【実施例】
(実施例1)
極細同軸ケーブルのジャケット、外部導体、内部絶縁体を剥離除去して中心導体を露出させ、露出した中心導体に予め予備はんだ処理を行い、本発明に係る治具1を用いてFPC10の中心導体一括接続用パッド上に中心導体を整列保持し、治具1の上からYAGレーザの基本波を照射して中心導体を一括してはんだ付けした後、中心導体の線間のパッドをYAGレーザの第4高調波を照射して切断し、各中心導体間を絶縁した。
【0051】
(実施例2)
同様にして中心導体を露出させ、本発明に係る治具1を用いてFPC10上に中心導体を整列保持し、治具1の上からYAGレーザの第2高調波を照射して一括して中心導体を一括して溶接した後、中心導体の線間のパッドをYAGレーザの第4高調波を照射して切断し、各中心導体間を絶縁した。
【0052】
(比較例)
同様にして中心導体を露出させ、従来技術で説明したように、1心ずつ導通を確認しながら基板の配線ピッチに合わせて並べ、手作業ではんだ付けした。
【0053】
実施例1、2および比較例に基づいて作製された端末加工品について加工精度、作業時間を調査した。その結果、実施例1および実施例2の加工精度はいずれも比較例と同等であり、作業時間はいずれも比較例より短縮された。また、比較例の方法は熟練した作業者でなければ困難であったが、実施例1および実施例2の方法は初心者でも可能であった。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような優れた効果を発揮する。
【0055】
(1)極細同軸ケーブルの中心導体の整列保持、端末接続の機械化・自動化が可能になる。
【0056】
(2)極細同軸ケーブルの中心導体の端末接続を簡略化でき、接続作業性を向上させることができる。
【0057】
(3)はんだを使用せずに中心導体を基板に接続することも可能となる。この場合、中心導体の端末を溶融させて基板に接合するため、端末接続部の機械的・電気的信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る基板の平面図である。
【図2】本発明に係る治具の斜視図である。
【図3】図2に示した治具の3A−3A線断面図である。
【図4】図2に示した治具の底面図である。
【図5】本発明に係る極細同軸ケーブルアセンブリの端末接続方法を説明する図である。
【図6】プローブケーブルの断面図である。
【図7】極細同軸ケーブルの断面図である。
【符号の説明】
1 治具
2 治具本体
3a,3b…U字状溝
10 FPC(基板)
12a,12b… 信号線用の配線
13 中心導体一括接続用パッド
L1 YAGレーザの基本波
L2 YAGレーザの第2高調波
L4 YAGレーザの第4高調波
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a terminal connection method of a micro coaxial cable assembly used in a medical ultrasonic diagnostic apparatus or the like.
[0002]
[Prior art]
The micro coaxial cable assembly is composed of a plurality of micro coaxial cables. As an example, there is a probe cable 51 as shown in FIG. 6 that connects the main body of a medical ultrasonic diagnostic apparatus and a probe. .
[0003]
The probe cable 51 is composed of a plurality of micro coaxial cables 52 (16 in FIG. 6) to form a micro coaxial cable unit 53 and a plurality of micro coaxial cable units 53 (12 in FIG. 6). The outer periphery of the combined micro coaxial cable unit 53 is covered with a sheath 54, the outer periphery of the sheath 54 is covered with a shield conductor 55, and the outer periphery of the shield conductor 55 is covered with a jacket 56.
[0004]
Although the structure is slightly different depending on the cable specifications, the number of micro coaxial cables used for one probe cable is about 50 cores at least, and more than 2000 cores at most.
[0005]
As illustrated in FIG. 7, the micro coaxial cable 52 includes a plurality of conductors 61 (seven in FIG. 7) to form a central conductor 62, and the outer periphery of the central conductor 62 is covered with an insulator 63. The outer periphery is covered with a shield conductor 64, and the outer periphery of the shield conductor 64 is covered with a jacket 65. As for the center conductor 62, 44 AWG (seven strands having a strand diameter of 16 μm) to 46 AWG (seven strands having a strand diameter of 16 μm) has become mainstream in the American electric wire standard. The outer diameter a of the center conductor 62 is about 60 μm for 44 AWG and about 48 μm for 46 AWG.
[0006]
The terminal connection of the probe cable 51 includes connection to the board on the apparatus main body side and connection to the board on the probe side. As can be seen from the fact that the center conductor 62 is extremely thin, it is a very laborious operation. is there.
[0007]
The conventional terminal connection method of the micro coaxial cable assembly is a method in which all operations are performed manually. First, the jacket 56, the shield conductor 55, and the sheath 54 at the end of the probe cable 51 are peeled off to expose the micro coaxial cable unit 53. Thereafter, for the end of the micro coaxial cable 52 in the micro coaxial cable unit 53, the jacket 65, the shield conductor 64, and the insulator 63 are similarly peeled and removed, the center conductor 62 is exposed, and conduction is confirmed one by one, They were lined up according to the wiring pitch of the board on the diagnostic device body and the probe side, and soldered manually.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional method, since there is no appropriate jig for aligning the ends of the plurality of micro coaxial cables 52 and connecting them to the substrate, the terminals of the center conductor 62 of the micro coaxial cable 52 are connected to the FPC ( When connecting to a flexible printed circuit board) or a printed circuit board, alignment between each line is also performed manually.
[0009]
At this time, if the center conductor 62 has a habit, it takes time to correct it and there is a problem that the connection workability is poor. Furthermore, since the wiring pitch is becoming narrower, the importance of center conductor alignment is increasing.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a terminal connection method of a micro coaxial cable assembly that simplifies terminal connection of a central conductor of a micro coaxial cable and improves connection workability.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been devised to achieve the above object, and the invention of claim 1 is directed to separating a plurality of micro coaxial cables to be connected to a wiring formed in a plurality of rows on a substrate. In the method of stacking and welding the central conductors, a batch connection pad formed integrally with the plurality of rows of wirings is provided on the substrate, and the plurality of micro coaxial cables preliminarily soldered on the pads are provided. The peeled center conductor is placed, and a jig for covering and transmitting the laser beam is overlapped and held on the pad and the center conductor, and the jig is irradiated with the laser beam. After the solder is melted by irradiating the laser beam that has passed through the jig to solder the pad and the center conductor, the connection between the center conductor and the fine coaxial cable assembly is cut. It is a method.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method in which a plurality of fine coaxial cables to be connected to a wiring formed in a plurality of rows on a substrate are overlapped and welded and connected to each other on the substrate. A collective connection pad formed integrally with the wiring of the row is provided, and the peeled center conductors of the plurality of micro coaxial cables are placed on the pad, and these pads and the center conductor are covered with these pads. A jig for transmitting laser light is stacked and held in alignment, and the jig is irradiated with laser light, and the pad and the central conductor are irradiated with laser light transmitted through the jig to partially melt the pad. And a center conductor are welded, and then a pad between the center conductors is cut with a laser beam to connect the micro coaxial cable assembly.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0014]
First, a substrate suitable for terminal connection of the micro coaxial cable assembly will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a plan view of an FPC as a connection board according to the present invention.
[0015]
As shown in FIG. 1, the substantially convex FPC 10 is provided on the diagnostic device main body side or the probe side, and is formed on the insulating film 11 having a substantially strip-like and flexible insulating film 11. Wiring pattern.
[0016]
The wiring pattern has one end facing the edge of the insulating film 11 to be connected to the outside so that the wiring pitch P1 is 0.15 mm (upper side in FIG. 1), and the other end faces the center of the insulating film 11. The signal line strip-shaped wirings 12a, 12b,... Formed in a plurality of rows with a wiring pitch P2 of 0.2 mm (lower side in FIG. 1), and the other ends of the wirings 12a, 12b,. A rectangular center conductor collective connection pad 13 connected together with the peeled center conductor of the micro coaxial cable, a ground strip-like wiring 14 formed along the wirings 12a, 12b,. A rectangular shield conductor collective connection pad 15 formed integrally with the other end of the wiring 14 along the central conductor collective connection pad 13 and collectively connected to the peeled shield conductors of a plurality of micro coaxial cables. Going on.
[0017]
The other end of each wiring 12a, 12b ... and the pad 13 are orthogonal to each other, and the whole wiring 12a, 12b ... and the pad 13 are formed in a substantially comb-like shape. The other end of the wiring 14 and the pad 15 are orthogonal to each other, and the entire wiring 14 and the pad 15 are formed in an approximately L shape.
[0018]
FIG. 2 is a perspective view of a jig for aligning and connecting the micro coaxial cable terminals. 3 is a cross-sectional view of the jig shown in FIG. 2 taken along line 3A-3A. FIG. 4 is a bottom view of the jig shown in FIG.
[0019]
As shown in FIGS. 2 to 4, the jig 1 for aligning and connecting the micro coaxial cable terminals according to the present invention is a probe mainly used in a medical ultrasonic diagnostic apparatus or the like as a micro coaxial cable assembly. A covering insulating material layer and the like of a plurality of micro coaxial cable terminals constituting the cable are overlaid on the separated central conductor.
[0020]
This jig 1 integrally covers and holds these central conductors, and the central conductors that are aligned and held are placed on a central conductor batch connection pad provided on a substrate on the main body side or the probe side of the diagnostic apparatus. It is used when connecting.
[0021]
The jig 1 has a substantially rectangular jig body 2 formed from quartz as a laser beam transmitting material capable of transmitting a laser beam and provided at the other end of the wiring formed in a plurality of rows on the substrate. The conductor collective connection pad and the separated central conductors of the plurality of micro coaxial cable terminals are welded and connected to each other by laser light.
[0022]
Also, on one side of the jig body 2, a cross section as a groove portion that is overlapped with the peeled central conductors of a plurality of ultrafine coaxial cable ends and integrally covers and holds these central conductors is substantially U-shaped. The U-shaped grooves 3a, 3b,... Are formed so that the U-shaped grooves 3a, 3b,... Extend along the short direction of the jig body 2, and the adjacent U-shaped grooves 3a, 3b,. It is formed to have a predetermined interval p along the longitudinal direction of the main body 2.
[0023]
The laser beam transmitting material is not limited to quartz, and any material may be used as long as it transmits the laser beam and the amount of attenuation of the transmitted laser beam is small.
[0024]
The dimensions of the U-shaped grooves 3a, 3b,... Are the outer diameter of the central conductor (a described in FIG. 7), the shape of the wiring pattern connected to the central conductor batch connection pad on the substrate, and the wiring pitch of the wiring pattern (FIG. 1). It may be determined according to P2) described in the above. For example, when considering the fillet shape when the center conductor is soldered to the substrate, the maximum width w is about twice the outer diameter a of the center conductor, and the depth h is 1.5-2 of the outer diameter a of the center conductor. The predetermined interval p is preferably the same as the wiring pitch of the wiring pattern connected to the central conductor collective connection pad on the substrate.
[0025]
The U-shaped grooves 3a, 3b... Are formed on one surface of the jig body 2 by etching after the rectangular jig body 2 is formed, for example. By utilizing etching, the predetermined interval p can be set to a narrow pitch of less than 0.5 mm, for example 0.3 mm or 0.2 mm, which is difficult in machining. The shape of the groove is not limited to the U-shaped grooves 3a, 3b..., For example, may be a V-shaped groove having a substantially V-shaped cross section or a rectangular groove.
[0026]
As for the wavelength of the laser beam, as will be described later with reference to FIG. 5, when soldering the central conductor and the central conductor batch connection pad on the substrate, for example, the fundamental wave of the YAG laser (wavelength 1064 nm) is preferable. The wavelength is not limited to the fundamental wave of the YAG laser as long as it can be melted.
[0027]
As the wavelength of the laser beam, as will be described later with reference to FIG. 5, when welding the central conductor and the central conductor batch connection pad, for example, the second harmonic of the YAG laser (wavelength 532 nm) is preferable. Any wavelength that can melt the central conductor is not limited to the second harmonic of the YAG laser.
[0028]
Further, as described later with reference to FIG. 5, the wavelength of the laser beam is YAG laser when the central conductor is connected to the central conductor collective connection pad and then the central conductor collective connection pad is cut between the central conductors. The fourth harmonic (wavelength 266 nm) is preferable, but is not limited to the fourth harmonic of the YAG laser or the like as long as the central conductor batch connection pad can be cut.
[0029]
Next, the terminal connection method of the micro coaxial cable assembly will be described.
[0030]
FIG. 5 is a view for explaining a terminal connection method of the micro coaxial cable assembly using the connection board according to the present invention and the jig 1 for aligning and connecting the micro coaxial cable terminals. As shown in FIG. 5, each of the fine coaxial cables 52a, 52b... Connected to the FPC 10 is the same as the fine coaxial cable 52 described in FIG.
[0031]
First, a connection method when soldering the terminals of the center conductors 62a, 62b... And the center conductor batch connection pad 13 will be described.
[0032]
Prior to connection with the FPC 10, the jackets 65a, 65b ..., shield conductors 64a, 64b ..., insulators 63a, 63b ... of the terminals of the micro coaxial cables 52a, 52b ... The shield conductors 64a, 64b,... Are exposed to form peeled central conductors 62a, 62b,... And peeled shield conductors 64a, 64b,.
[0033]
The pre-soldered center conductors 62a, 62b... Are placed on the central conductor collective connection pad 13 of the FPC 10, and these are placed on the pad 13 and the pre-soldered center conductors 62a, 62b. The jig 1 for aligning and connecting the micro coaxial cable terminals with the U-shaped grooves 3a, 3b,. The shield conductors 64a, 64b... Are positioned on the shield conductor collective connection pad 15.
[0034]
At this time, the central conductor collective connection pad 13 on the FPC 10 also plays a role of positioning when the jigs 1 are stacked, so that even if the wiring pitch of the wirings 12a, 12b. The central conductors 62a, 62b,... Can be easily aligned with the other ends of the wirings 12a, 12b,.
[0035]
.. And the pad 13 are irradiated with the fundamental wave L1 of the YAG laser from above the jig 1 to melt the solder, and the terminals of the center conductors 62a, 62b. Connect with solder.
[0036]
After that, the pad 13 between the lines of the center conductors 62a, 62b... Is irradiated with the fourth harmonic L4 of the YAG laser from above the jig 1 to cut the portion, and the center conductors 62a, 62b. To do. Finally, when the shield conductors 64a, 64b... And the pad 15 are soldered separately, the micro coaxial cables 52a, 52b.
[0037]
Next, a connection method in the case of welding the ends of the center conductors 62a, 62b... And the center conductor batch connection pad 13 will be described.
[0038]
In the same manner, the center conductors 62a, 62b,... Are exposed to be peeled center conductors 62a, 62b,..., Using the jig 1 without performing preliminary soldering on the peeled center conductors 62a, 62b,. The central conductors 62a, 62b... Are aligned and held on the central conductor collective connection pad 13 so as to coincide with the other ends of the wirings 12a, 12b.
[0039]
Here, the center conductors 62a, 62b,... And the pad 13 are irradiated with the second harmonic L2 of the YAG laser from above the jig 1 to melt the center conductors 62a, 62b, and the ends of the center conductors 62a, 62b,. The pads 13 are welded and connected together.
[0040]
In the FPC 10 according to the present invention, a central conductor collective connection pad 13 is formed. After the central conductors 62a, 62b,... Are connected to the pad 13, the pad 13 between the central conductors 62a, 62b,. Since the cutting is performed at the fourth harmonic L4, it is possible to simplify the alignment and terminal connection of the center conductors 62a, 62b.
[0041]
Further, since the jig 1 according to the present invention has the U-shaped grooves 3a, 3b,... Formed in the jig body 2, the center conductors 62a, 62b,. The predetermined interval p between the U-shaped grooves 3a, 3b,... Can be set to a narrow pitch of less than 0.5 mm, which is difficult in machining, so that a narrow pitch adjusting line such as a 0.3 mm pitch or a 0.2 mm pitch can be obtained. It becomes possible.
[0042]
Since the jig body 2 is formed of quartz, the center conductors 62a, 62b,... Can be easily aligned and held while the center conductors 62a, 62b,. Since the jig body 2 is transparent, visibility during work can be improved.
[0043]
As described above, by using the FPC 10 and the jig 1, the pre-soldered center conductors 62 a, 62 b... Are easily aligned and held, and these center conductors 62 a, 62 b. By irradiating the wave L1, the terminals of the center conductors 62a, 62b... And the center conductor batch connection pads 13 are collectively connected by soldering, and the pads 13 between the center conductors 62a, 62b. Since the lines of the center conductors 62a, 62b,... Are insulated by cutting with the wave L4, the terminal connection of the center conductors 62a, 62b,... Can be simplified and the connection workability can be improved.
[0044]
Therefore, the alignment and holding of the center conductors 62a, 62b... And the terminal connection can be automated.
[0045]
Further, the jigs 1 are used to align and hold the center conductors 62a, 62b... Not pre-soldered, and the center conductors 62a, 62b... Are irradiated with the second harmonic L2 of the YAG laser via the jig 1. The terminals of the central conductors 62a, 62b,... And the central conductor collective connection pad 13 are welded and collectively connected, and the pad 13 between the central conductors is cut by the fourth harmonic L4 of the YAG laser, whereby the central conductor 62a. , 62b... Are insulated from each other, so that it is not necessary to use solder for connecting the central conductors 62a, 62b..., The terminal connection of the central conductors 62a, 62b. be able to.
[0046]
Therefore, the alignment and holding of the center conductors 62a, 62b... And the terminal connection can be automated.
[0047]
In this case, since the ends of the center conductors 62a, 62b... Are melted and joined to the FPC 10, the mechanical / electrical reliability of the terminal connecting portion is improved as compared with the case of soldering.
[0048]
In the above embodiment, the center conductors 62a, 62b,... Are placed on the FPC 10, and the jig 1 is placed on the center conductors 62a, 62b, so that the U-shaped grooves 3a, 3b,. Although the conductors 62a, 62b,... Have been described as being aligned and held, the jig 1 is stacked on the FPC 10 so that the wirings 12a, 12b,... And the U-shaped grooves 3a, 3b,. The central conductors 62a, 62b,... May be inserted into the central conductors 62a, 62b,.
[0049]
Further, the jig 1 is arranged such that the U-shaped grooves 3a, 3b,... Are on the upper side, the center conductors 62a, 62b,... Are mounted on the U-shaped grooves 3a, 3b,. The FPC 10 may be mounted on the jig 1, and the center conductors 62a, 62b,. In this case, the central conductors 62a, 62b... And the central conductor collective connection pad 13 are irradiated with laser light from below the jig 1.
[0050]
【Example】
Example 1
The central conductor is exposed by peeling off the jacket, outer conductor, and inner insulator of the micro coaxial cable to expose the central conductor in advance, and the central conductor of the FPC 10 is collectively processed using the jig 1 according to the present invention. The center conductor is aligned and held on the connection pad, and the YAG laser fundamental wave is irradiated from above the jig 1 to solder the center conductor in a lump. 4 harmonics were irradiated and cut to insulate between the central conductors.
[0051]
(Example 2)
Similarly, the center conductor is exposed, the center conductor is aligned and held on the FPC 10 using the jig 1 according to the present invention, and the second harmonic of the YAG laser is irradiated from the top of the jig 1 to collect the center conductor. After the conductors were welded together, the pads between the central conductor lines were cut by irradiating the fourth harmonic of the YAG laser to insulate the central conductors.
[0052]
(Comparative example)
Similarly, the central conductor was exposed, and as described in the prior art, the conductors were arranged one by one in accordance with the wiring pitch of the substrate while confirming conduction one by one and soldered manually.
[0053]
The processing accuracy and working time of the terminal processed products manufactured based on Examples 1 and 2 and the comparative example were investigated. As a result, the processing accuracy of Example 1 and Example 2 was both equal to that of the comparative example, and the working time was shorter than that of the comparative example. Moreover, although the method of the comparative example was difficult unless it was a skilled worker, the method of Example 1 and Example 2 was possible even for beginners.
[0054]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the present invention exhibits the following excellent effects.
[0055]
(1) The center conductor of the micro coaxial cable can be aligned and maintained, and the terminal connection can be mechanized and automated.
[0056]
(2) The terminal connection of the center conductor of the micro coaxial cable can be simplified, and the connection workability can be improved.
[0057]
(3) The central conductor can be connected to the substrate without using solder. In this case, since the terminal of the center conductor is melted and joined to the substrate, the mechanical and electrical reliability of the terminal connecting portion is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a substrate according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a jig according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the jig shown in FIG. 2 taken along line 3A-3A.
4 is a bottom view of the jig shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is a diagram for explaining a terminal connection method of a micro coaxial cable assembly according to the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a probe cable.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a micro coaxial cable.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Jig 2 Jig body 3a, 3b ... U-shaped groove 10 FPC (board | substrate)
12a, 12b ... signal line wiring 13 central conductor lump pad L1 fundamental wave of YAG laser L2 second harmonic of YAG laser L4 fourth harmonic of YAG laser

Claims (2)

基板上に複数列形成された配線に、これに接続されるべき複数本の極細同軸ケーブルの剥離された中心導体を重ねて溶着接続させる方法において、基板上に上記複数列の配線と一体形成される一括接続用パッドを設け、そのパッド上に、予め予備はんだ処理した上記複数本の極細同軸ケーブルの剥離された中心導体を載置し、これらパッドと中心導体とに、これらを覆ってレーザ光を透過させる治具を重ねて整列保持させると共に、上記治具にレーザ光を照射し、上記中心導体に上記治具を透過したレーザ光を照射してはんだを溶融させ、上記パッドと中心導体とをはんだ接続した後、中心導体間のパッドをレーザ光で切断することを特徴とする極細同軸ケーブルアセンブリの接続方法。In a method in which a plurality of micro coaxial cables to be connected to a wiring formed in a plurality of rows on a substrate are overlapped and welded to each other, a plurality of wires are integrally formed on the substrate. A central connection pad for pre-soldering is placed on the pad, and the separated central conductors of the ultrafine coaxial cable are placed on the pads, and the pads and the central conductor are covered with the laser light. A jig that transmits light is stacked and held, and the jig is irradiated with laser light, and the center conductor is irradiated with laser light transmitted through the jig to melt the solder, and the pad and the central conductor After the solder connection, the pad between the center conductors is cut with a laser beam. 基板上に複数列形成された配線に、これに接続されるべき複数本の極細同軸ケーブルの剥離された中心導体を重ねて溶着接続させる方法において、基板上に上記複数列の配線と一体形成される一括接続用パッドを設け、そのパッド上に、上記複数本の極細同軸ケーブルの剥離された中心導体を載置し、これらパッドと中心導体とに、これらを覆ってレーザ光を透過させる治具を重ねて整列保持させると共に、上記治具にレーザ光を照射し、上記パッドと中心導体とに上記治具を透過したレーザ光を照射して部分溶融させ、上記パッドと中心導体とを溶接接続した後、中心導体間のパッドをレーザ光で切断することを特徴とする極細同軸ケーブルアセンブリの接続方法。In a method in which a plurality of micro coaxial cables to be connected to a wiring formed in a plurality of rows on a substrate are overlapped and welded to each other, a plurality of wires are integrally formed on the substrate. A jig for placing the central conductor from which the plurality of micro-coaxial cables have been peeled off and covering the pad and the central conductor so that the laser beam is transmitted through the pad. The jig is irradiated with laser light, the pad and the central conductor are irradiated with the laser light that has passed through the jig to partially melt, and the pad and the central conductor are welded and connected. Then, the method of connecting the micro coaxial cable assembly is characterized in that the pad between the central conductors is cut with a laser beam.
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