JP5606157B2 - 高周波対応の配線材 - Google Patents

Description

この発明は、高周波対応の配線材、詳しくは省面積化、加工工程の簡略化等の要求に応えることが出来る高速伝送に対応した高周波領域で使用する配線材に関するものである。

従来、高速伝送に対応した高周波領域で使用する配線材においては、その伝送線として丸形ケーブルを用いるのが普通であるが、その場合は、図１及び図２に示す様に、基板（図示省略）に実装するレセプタクル１とケーブル接続するプラグ２の二種一対のコネクタを用い、ケーブル３とこれらレセプタクル１の端子部とは、圧着あるいは半田付け等によって接続していた。

なし

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しかしながら、上記従来の伝送線として丸形ケーブルを用い、レセプタクルとプラグとにより接続を行うものは、両コネクタの構造が複雑で、部品点数も多いので、加工工程の簡略化及びコストの低減化がなかなかむずかしく、かつ丸形ケーブルはその構造上、一般的に可撓性が低いのでコネクタの設置場所も自ずと限定され、省面積化の要求にも応えられなかった。

一方、丸形ケーブルの代わりに、高周波対応を謳ったフレキシブル基板（ＦＰＣ）を使用する例も存在するが、この場合には、ＦＰＣにプラグとなるコネクタを取付けて２ピース構造とするか、信号ピンとは別構造のグラウンドピンをコネクタ本体に付与する構造にしなければならず、しかも、ＦＰＣ側も、同一平面上に配列された信号線の一部をグラウンド線とするか、直接ＦＰＣ外周のグラウンド層とコネクタのグラウンド層とを接触させる必要があるので、いずれにしても、省面積化、加工工程の簡略化、コストの低減化は困難であった。

本発明者は、高速伝送に対応した高周波領域で使用するコネクタとその伝送線に関する上記従来の問題点を解決せんとして、鋭意研究を行った結果、可撓性の低い丸形ケーブルに代わり、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）を用いると共に、それに適合させた専用のコネクタと組合せて配線材とすることにより、部品点数の低減、省面積化、加工作業の省力化、コスト削減を図ることに成功し、本発明としてここに提案するものである。

内部に信号線が埋め込まれている扁平帯状をなしたフレキシブルフラットケーブル本体４の長手方向端部に、表面側には信号線６が、裏面側には幅方向全幅にわたり導電性素材からなるグラウンド層７がそれぞれ露出し、両側縁には抜け防止用の切欠き部９が形成された舌片状のコネクタ嵌合片８が設けられたフレキシブルフラットケーブルと；
箱形をなしたコネクタ本体１２の上面には前記コネクタ嵌合片８を挿入する挿入溝１１が形成され、結合対象であるコネクタ嵌合片８の挿入方向に対して、前方寄り両側面上部には、前記コネクタ嵌合片８の切欠部９に係合する突起部１３が形成され、前記突起部１３の両側面からは、該突起部１３に上方から重なる様に、一対の固定金具１９が取付けられていると共に、前記挿入溝１１の上面には、コネクタ嵌合片８の挿入方向に対して、コネクタ本体１２の後方寄りの部分を支点として上下に起伏し、先端側裏面で前記挿入溝１１に挿入されたコネクタ嵌合片８を弾性的に挟み込むことにより、このコネクタ本体１２を実装する基板と電気的に接続してインピーダンス整合を取る様にしたシエル１４が取付けられており、前記挿入溝１１の中央には、コネクタ嵌合片８の挿入方向と同じ向きに、細長い切欠き溝１５が形成されていると共に、コネクタ本体１２内の、コネクタ嵌合片８の挿入方向に対して、後方寄りの位置には弓形に屈曲した腕材２１の基部１６が固定され、この腕材２１の先端頭部１７の上面には前記コネクタ嵌合片８の信号線６と接触する接点２０を有するカンチレバー状の信号線端子部材１８がその頭部１７を前記切欠き溝１５から上方に露出させた状態で取付けられているコネクタ；とからなり、
前記コネクタのシェル１４を引き起こした状態で、フレキシブルフラットケーブル本体４を裏返して、コネクタ嵌合片８を挿入溝１１に挿入し、シェル１４を引き下ろして、フレキシブルフラットケーブル本体４のコネクタ嵌合片８を、下からはカンチレバー状の信号線端子部材１８の頭部１７で、上からはシェル１４の前方側裏面で押圧し、ケーブル本体４のコネクタ嵌合片８をコネクタ本体１２に嵌合した状態で、信号線端子部材１８の接点２０とコネクタ嵌合片８の信号線６とを接触させて両者を電気的に接続させる様にして上記課題を解決した。

この発明に係る高周波対応の配線材においては、フレキシブルフラットケーブル本体のコネクタ嵌合片の裏面側にグラウンド層が設けられており、コネクタ嵌合片をコネクタのシェルで挟み込むだけで、グラウンド層がシェルを介してこのコネクタが実装されている基板（図示省略）のグラウンドに接続され、これだけでインピーダンス整合が可能な構造となるため、構成部品点数や加工工程の削減が可能である。又、フレキシブルフラットケーブル本体とコネクタとの接続も、シェルの起伏運動により、ワンタッチで行うので、接続作業が容易で、作業性が著しく向上する。更に、コネクタ嵌合片の抜け防止用の切欠き部がコネクタ本体の突起部に係合する様になっているので、フレキシブルフラットケーブル本体とコネクタとの係合関係は確実に保持され、使用中にコネクタ嵌合片が抜け落ちることはなく、すぐれた信頼性を有している。
又、可撓性のあるフレキシブルフラットケーブルを用いているので、コネクタの基板上での実装位置の自由度が高く、高密度化の要求にも応えやすく、省面積化が可能となる。

従来の丸形ケーブルを用いたレセプタクルとプラグの接続前の状態の斜視図。 同じく、その接続後の状態の斜視図。 この発明に係る高周波対応の配線材の構成要素であるフレキシブルフラットケーブルを表面側から見た斜視図。 同じく、裏面側から見た斜視図。 図３における矢視Ａ−Ａ線断面図。 同じく、フレキシブルフラットケーブルの他の実施例の表面側から見た斜視図。 同じく、裏面側から見た斜視図。 この発明に係る高周波対応の配線材のもう一つの構成要素であるコネクタの斜視図。 同じく、そのシェルを引き起こした状態の斜視図。 同じく図８における矢視Ｂ−Ｂ線断面図。 同じく、図９における矢視Ｃ−Ｃ線断面図。 図９に示すコネクタにフレキシブルフラットケーブルを装着した状態の斜視図。 同じく、コネクタのシェルを下ろし、フレキシブルフラットケーブルを挟み込んだ状態の斜視図。 同じく、図１３における矢視Ｄ−Ｄ線断面図。

内部に信号線が埋め込まれている扁平帯状をなしたフレキシブルフラットケーブル本体４の長手方向端部に、表面側には信号線６が、裏面側には幅方向全幅にわたり導電性素材からなるグラウンド層７がそれぞれ露出し、両側縁には抜け防止用の切欠き部９が形成された舌片状のコネクタ嵌合片８が設けられたフレキシブルフラットケーブルと；
箱形をなしたコネクタ本体１２の上面には前記コネクタ嵌合片８を挿入する挿入溝１１が形成され、結合対象であるコネクタ嵌合片８の挿入方向に対して、前方寄り両側面上部には、前記コネクタ嵌合片８の切欠部９に係合する突起部１３が形成され、前記突起部１３の両側面からは、該突起部１３に上方から重なる様に、一対の固定金具１９が取付けられていると共に、前記挿入溝１１の上面には、コネクタ嵌合片８の挿入方向に対して、コネクタ本体１２の後方寄りの部分を支点として上下に起伏し、先端側裏面で前記挿入溝１１に挿入されたコネクタ嵌合片８を弾性的に挟み込むことにより、このコネクタ本体１２を実装する基板と電気的に接続してインピーダンス整合を取る様にしたシエル１４が取付けられており、前記挿入溝１１の中央には、コネクタ嵌合片８の挿入方向と同じ向きに、細長い切欠き溝１５が形成されていると共に、コネクタ本体１２内の、コネクタ嵌合片８の挿入方向に対して、後方寄りの位置には弓形に屈曲した腕材２１の基部１６が固定され、この腕材２１の先端頭部１７の上面には前記コネクタ嵌合片８の信号線６と接触する接点２０を有するカンチレバー状の信号線端子部材１８がその頭部１７を前記切欠き溝１５から上方に露出させた状態で取付けられているコネクタ；とからなり、
前記コネクタのシェル１４を引き起こした状態で、フレキシブルフラットケーブル本体４を裏返して、コネクタ嵌合片８を挿入溝１１に挿入し、シェル１４を引き下ろして、フレキシブルフラットケーブル本体４のコネクタ嵌合片８を、下からはカンチレバー状の信号線端子部材１８の頭部１７で、上からはシェル１４の前方側裏面で押圧し、ケーブル本体４のコネクタ嵌合片８をコネクタ本体１２に嵌合した状態で、信号線端子部材１８の接点２０とコネクタ嵌合片８の信号線６とを接触させて両者を電気的に接続させる様にした。

図３はこの発明に係る高周波対応の配線材の実施例１の表面側から見た斜視図、図４は同じく、裏面側から見た傾斜図、図５は図３における矢視Ａ−Ａ線断面図である。

図中４は、フレキシブルフラットケーブル本体であり、扁平帯状をなしたシールド部５の内部には、絶縁層２２ａ，２２ｂを介して扁平な信号線６が埋め込まれている。なお、このフレキシブルフラットケーブル本体自体は、ＦＦＣと称される従来から存在するフレキシブルフラットケーブルである。なお、この実施例においては、信号線６は１本である
が、複数本であっても良いことはもちろんである。

そして、このフレキシブルフラットケーブル本体４の長手方向端部には、舌片状をなしたコネクタ嵌合片８が一体的に形成されている。このコネクタ嵌合片８においては、その表面側のシールド部５が剥ぎ取られ、フレキシブルフラットケーブル本体４から延設された信号線６が露出しており、裏面側には、その幅方向全幅にわたり、アルミ箔、銅箔などの導電性素材からなり、シールド部５と電気的に接続されたグラウンド層７が形成され、露出している。

又、側縁には、略コ字形に切欠かれた一対の抜け防止用の切欠き部９が形成されている。なお、この実施例１においては、切欠き部９は左右対称に形成されているが、図６及び図７に示す様に、左右非対称に形成すれば、コネクタ嵌合片８をコネクタ１０へ嵌合する際に、表裏を間違えた誤嵌合を防止することが出来る。

一方、図８乃び図９は、このフレキシブルフラットケーブルのコネクタ嵌合片８を挟み込み、これと電気的に接続するコネクタ１０の斜視図であり、図中１２は箱形をなし、上面に前記コネクタ嵌合片８を挿入する挿入溝１１が形成されたコネクタ本体を示し、このコネクタ本体１２の両側面には、コネクタ嵌合片８の切欠き部９に係合する突起部１３が、結合対象であるコネクタ嵌合片８の挿入方向に対して、前方寄りの上部に形成され、前記突起部１３の両側面からは、前記突起部１３に上方から重なる様に一対の固定金具１９がそれぞれ取付けられている。

又、前記挿入溝１１の上面には、図１０及び図１１に示す様に、コネクタ嵌合片８の挿入方向に対して、コネクタ本体１２の後部寄りの部分を支点として、コネクタ本体１２上を起伏し、先端側裏面で前記挿入溝１１に挿入されたコネクタ嵌合片８を弾性的に挟み込む金属製のシェル１４が取付けられている。なお、このシェル１４は、コネクタ本体１２を実装する基板（図示省略）と電気的に接続されており、インピーダンス整合が取れる様になっている。

更に、挿入溝１１の中央には、コネクタ嵌合片８の挿入方向と同じ向きに、細長い切欠き溝１５が形成されており、図１４に示す様に、コネクタ本体１２内のコネクタ嵌合片８の挿入方向に対して、後方寄りの位置に基部１６が固定され、この基部１６から弓形に屈曲しながら腕材２１が延設され、この腕材２１の先端頭部１７の上面に、コネクタ嵌合片８の信号線６と接触する接点２０を有するカンチレバー(cantilever)状の信号線端子部材１８が、その頭部１７を切欠き溝１５から上方に露出した状態で取付けられている。

この実施例１は、上記の通りの構成を有するものであり、図１２に示す様に、コネクタ１０のシェル１４を引き起こした状態で、フレキシブルフラットケーブル本体４を裏返して、コネクタ嵌合片８を挿入溝１１に挿入し、しかる後、シェル１４を引き下ろすと、フレキシブルフラットケーブル本体４のコネクタ嵌合片８は、下からはカンチレバー状の信号線端子部材１８の頭部１７で、上からはシェル１４の前方側裏面で押圧され、フレキシブルフラットケーブル本体４のコネクタ嵌合片８はコネクタ１０に嵌合された状態で、信号線端子部材１８の接点２０とコネクタ嵌合片８の信号線６とが接触し、両者は電気的に接続される。
更に、この状態において、コネクタ嵌合片８の切欠き部９は、突起部１３に係合される。

又、フレキシブルフラットケーブル本体４のコネクタ嵌合片８の裏面側には、グラウンド層７が設けられているので、コネクタ嵌合片８をコネクタ１０のシェル１４で挟み込むだけで、グラウンド層７がシェル１４を介してこのコネクタ１０が実装されている基板（図示省略）のグラウンドに接続され、これだけでインピーダンス整合が可能な構造となるため、構成部品点数や加工工程の削減が可能となる。又、フレキシブルフラットケーブル本体４とコネクタ１０との接続も、シェル１４の起伏運動により、ワンタッチで行うこと
が出来るので、加工工程が簡略化でき、装着時の作業性が著しく向上する。

更に、コネクタ嵌合片８の切欠き部９がコネクタ本体１２の突起部１３に係合する様になっているので、フレキシブルフラットケーブル本体とコネクタ１０との係合関係は確実に保持され、使用中にコネクタ嵌合片８が抜け落ちることはなく、すぐれた信頼性を有している。
又、可撓性の低い丸形ケーブルの代わりにフレキシブルフラットケーブルを用いているので、コネクタ１０の基板上での実装位置の自由度が高く、高密度化の要求にも応えやすく、省面積化が可能としている。

無線アンテナを有する携帯情報端末や高速伝送が必要とされる情報端末など、実装面積が限られた電子機器において、特に利用価値がある。

１．レセプタクル
２．プラグ
３．ケーブル
４．フレキシブルフラットケーブル本体
５．シールド部
６．信号線
７．グラウンド層
８．コネクタ嵌合片
９．切欠き部
１０．コネクタ
１１．挿入溝
１２．コネクタ本体
１３．突起部
１４．シェル
１５．切欠き溝
１６．基部
１７．頭部
１８．信号線端子部材
１９．固定金具
２０．接点
２１．腕材
２２ａ．絶縁層
２２ｂ．絶縁層

Claims (1)

1. 内部に信号線が埋め込まれている扁平帯状をなしたフレキシブルフラットケーブル本体（４）の長手方向端部に、表面側には信号線（６）が、裏面側には幅方向全幅にわたり導電性素材からなるグラウンド層（７）がそれぞれ露出し、両側縁には抜け防止用の切欠き部（９）が形成された舌片状のコネクタ嵌合片（８）が設けられたフレキシブルフラットケーブルと；
   箱形をなしたコネクタ本体（１２）の上面には前記コネクタ嵌合片（８）を挿入する挿入溝（１１）が形成され、結合対象であるコネクタ嵌合片（８）の挿入方向に対して、前方寄り両側面上部には、前記コネクタ嵌合片（８）の切欠部（９）に係合する突起部（１３）が形成され、前記突起部（１３）の両側面からは、該突起部（１３）に上方から重なる様に、一対の固定金具（１９）が取付けられていると共に、前記挿入溝（１１）の上面には、コネクタ嵌合片（８）の挿入方向に対して、コネクタ本体（１２）の後方寄りの部分を支点として上下に起伏し、先端側裏面で前記挿入溝（１１）に挿入されたコネクタ嵌合片（８）を弾性的に挟み込むことにより、このコネクタ本体（１２）を実装する基板と電気的に接続してインピーダンス整合を取る様にしたシエル（１４）が取付けられており、前記挿入溝（１１）の中央には、コネクタ嵌合片（８）の挿入方向と同じ向きに、細長い切欠き溝（１５）が形成されていると共に、コネクタ本体（１２）内の、コネクタ嵌合片（８）の挿入方向に対して、後方寄りの位置には弓形に屈曲した腕材（２１）の基部（１６）が固定され、この腕材（２１）の先端頭部（１７）の上面には前記コネクタ嵌合片（８）の信号線（６）と接触する接点（２０）を有するカンチレバー状の信号線端子部材（１８）がその頭部（１７）を前記切欠き溝（１５）から上方に露出させた状態で取付けられているコネクタ；とからなり、
   前記コネクタのシェル（１４）を引き起こした状態で、フレキシブルフラットケーブル本体（４）を裏返して、コネクタ嵌合片（８）を挿入溝（１１）に挿入し、シェル（１４）を引き下ろして、フレキシブルフラットケーブル本体（４）のコネクタ嵌合片（８）を、下からはカンチレバー状の信号線端子部材（１８）の頭部（１７）で、上からはシェル（１４）の前方側裏面で押圧し、ケーブル本体（４）のコネクタ嵌合片（８）をコネクタ本体（１２）に嵌合した状態で、信号線端子部材（１８）の接点（２０）とコネクタ嵌合片（８）の信号線（６）とを接触させて両者を電気的に接続させる様にしたことを特徴とするフレキシブルフラットケーブルとコネクタとからなる高周波対応の配線材。

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