JPH04179074A - 多芯ケーブルの接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、超音波プローブのような多数の接続端子を有
するデバイスに多数の導線を接続するための多芯ケーブ
ルの接続方法に関する。

（従来の技術） 超音波診断装置の電子走査型超音波プローブは、複数の
振動子を配列した構造となっており、多いものでは数百
の振動子数を有する。この超音波プローブは、医師が手
に持って被検者の診断部位に接触させて検査するため小
型軽量とし、大部分の駆動処理回路は診断装置本体に置
き、フレシキブルなケーブルを介して導通される。

また、体腔内プローブにおいてはフレシキブルなパイプ
の先端部にプローブを配置するものもあり、それらも配
列振動子はパイプ内でケーブルを介して導通されている
。各々の振動子は独立選択して駆動されるため、各振動
子ごとに同軸ケーブルで本体に接続される。従って、多
芯ケーブルを用い振動子の配列数と同じ数の導線（芯線
）を接続することになる。

第４図に示すように圧電振動子１は、四角形の圧電振動
板をバッキング材と称する固定部材２に固定し、切断装
置で細く分割することによって形成される。このときの
振動子１の幅Ｗはコンマ数■程度であるが、０．１■１
以下になるものもある。圧電振動子１の両面には電極が
設けられ、この電極に多芯ケーブルの導線（芯線）を接
続することになるが、振動子１に導線を直接接続するこ
とは困難であるため、一般にフレシキブルプリント基板
（ＦＰＣ）３を介して接続される。

第４図において圧電振動子１は、その端部に配列振動子
ピッチに合わせて分割された導体パターン４の形成され
たＦＰＣ３の導体部をハンダ等により接合後、バッキン
グ材２に固定され、ＦＰＣ３の導体ピッチに合わせて切
断される。

従って、分割された各振動子１の片側の電極はＦＰＣ３
の導体４と導通し、この導体パターン４はＦＰＣＢ上の
広い領域に導線がハンダ付けできる状態の接続パッド５
まで導かれる。この接続パッド５に同軸ケーブル６の各
導線を７をハンダ付けすることで、振動子１はケーブル
６を介して導通することになる。第４図には示さないが
、振動子１のもう一方の電極は銅板などを半田付けし、
共通に接続されるようにして、この銅板には同軸ケーブ
ル６のシールド側が接続される。

第４図からも明らかなように、このような従来の接続方
法では、ＦＰＣと多芯ケーブルの接続領域が大きく必要
になり、ケースに封入された超音波プローブの大きさが
大きくなる。特に、体腔内超音波プローブのようにその
大きさがセールスポイントとなるようなものでは、ケー
ブル接続部の容積は大きな問題である。

また、超音波プローブの振動子数は多くなる傾向にあり
、振動子の幅は小さくなる傾向にある。振動子数が増え
ることは、接続すべき導線の数も多くなり、それを束ね
た多芯ケーブルは太く重くなり、プローブの操作性が悪
くなる。

ケーブルは細くするために導線を細く作めことは可能で
あるが、この場合には導線を絶縁被覆材から剥ぐことが
困難となり、ハンダ付けち困難となる。振動子の幅が小
さくなると、例えば０．１ｍｍ以下になるとそれに対応
したＦＰＣを作ることも困難になり、振動子からのリー
ド引き出しも新しい方法が必要とされる。

（発明が解決しようとする課題） このように従来、アレイ型超音波プローブの振動子とそ
の振動子数に対応する多芯ケーブルの芯線との接続をＦ
ＰＣを介してノ１ンダ付けする方法では、ケーブル接続
部の容量が大きくなり、超音波プローブの大きさが大き
くなる。特に、体腔内プローブのような小型化がセール
スポイントとなるプローブでは、接続領域が太き−くな
ることは致命的な欠点であった。また、配列振動子の幅
が０．１−１以下になるとそれに対応したＦＰＣも製造
困難となり、超音波プローブの歩留りも著しく低下する
。

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、多数の接続端子を有するデバイスと
多芯ケーブルを接続する際に、接続領域を小さくするこ
とができ、且つデバイスの接続端子と多芯ケーブルの各
芯線とを簡易に接続することのできる多芯ケーブルの接
続方法を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の骨子は、ケーブルの芯線を１本１本ハンダ付け
するのではなく、ケーブルの端部にバンプを設けてフェ
ースダウンで接続することにある。

即ち本発明は、多数の接続端子を有するデバイスに多芯
ケーブルの各芯線を接続する多芯ケーブルの接続方法に
おいて、ケーブルの芯線を所定間隔に配置して、該芯線
の先端部分を絶縁基板に埋込み、該芯線を埋め込んだ絶
縁基板の−主面を平坦化すると共に、ケーブルの各芯線
が該主面に露出するように形成後、隣接する他の芯線と
短絡しないように各々の芯線にバンプを形成し、バンプ
の配列に対応するデバイスの接続端子とフェースダウン
で接続することを特徴としている。

（作用） 本発明によれば、ケーブルの芯線の先端部分を絶縁基板
に埋込み、絶縁基板の一主面を平坦化して芯線を露出さ
せ、露出した芯線にバンプを形成している。このバンプ
の形成は、絶縁物の一部に露出した各導体部分にメツキ
などの手法を用いれば容易に実現可能である。そして本
発明では、上記のバンプとデバイスの接続端子とをフェ
ースダウンで接続しているので、デバイスと多芯ケーブ
ルとを簡易に接続することができる。また、デバイスの
接続端子に導線をノ＼ンダ付けする手法に比べると、接
続端子間隔を十分短くすることができ、これにより接続
部における面積ををさほど大きくする必要がなくなる。

従って、超音波プローブなどの小型化に有効であり、ま
た接続時間の短縮及び製造工程数の削減が可能となる。

（実施例） 以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。

第１図は本発明の一実施例方法を説明するためのもので
、ケーブル端部の埋込み基板構造を示している。（ａ）
は多芯ケーブル１０の芯線１１を所定の配列間隔で絶縁
基板２０に埋め込んだ構造を示す。（ｂ）は　（ａ）の
絶縁基板２０を上から見た状態で芯線１１の配列例を示
す。＜ｃ＞は（ａ）の破線Ａ部分の拡大断面図で、絶縁
基板２０の表面に接続用のバンプ３０が形成されている
ことを示している。

本実施例ではまず、所定の配列ピッチに多芯ケーブル１
０の芯線１１の通る穴の開けられた絶縁基板２０を用意
する。多芯ケーブル１０の各芯線１１を被覆状態のまま
基板２０の穴に挿入し、芯線１１と穴の隙間に樹脂など
を充填して芯線１１を固定する。芯線１１を埋め込んだ
基板２０の表面は、はみ出した芯線１１を切断して平坦
にし、多芯ケーブル１０の芯線１１の端部が基板表面に
露出するようにする。そして、芯線１１の露出部にメツ
キなどの方法でバンプ３０を一括して形成する。

これにより、第１図の埋込み基板構造が実現される。な
お、第１図において、各芯線１１の配置間隔は隣接する
バンプ３０が接触しないように、ケーブル１０内よりも
絶縁基板２０内で広くなっている。また、図中１２は芯
線１１の絶縁被覆材、２１は樹脂を示している。

次に、第１図の埋込み基板と多端子の接続部を有するデ
バイスとの接続方法について説明する。超音波プローブ
の例で説明すると、圧電振動子群（デバイス）４０が配
線基板５０の上に形成されている。配線基板５０におい
ては、従来と同様に振動子群４０の接合面である表面で
バンプやワイヤーボンディングなどで各振動子の電極と
配線基板５０の導体パターンが接続され、各導体パター
ンはスルーホール等で裏面に形成された接続パッドに接
続されている。この接続パッドは絶縁基板２０のバンプ
配列に対応する位置に形成されており、配線基板５０を
絶縁基板２０にフェースダウンで搭載し、配線基板５０
の接続パッドと絶縁基板２０のバンプ３０とを接続させ
る。

この接続に際しては、芯線１１の絶縁被覆材１２や超音
波プローブの耐熱により、比較的低温で接続できること
が望ましく、異方性導電膜などが適している。また、絶
縁基板２０にはバンプ３０を設けず平坦のままでも露出
導体の表面をフェースダウン接続方法に適した処理をし
たり、バンプ３０はデバイス側の配線基板５０に設けて
もよい。

このように本実施例方法によれば、超音波プローブの振
動子群４０に多芯ケーブル１０を接続する際に、多芯ケ
ーブル１０の各芯線１１の端部を絶縁基板２０に埋込み
、基板表面を平坦化して芯線１１を露出させ、この露出
部にバンプ３０を形成している。このため、振動子群４
０を載置した配線基板を５０を絶縁基板２０にフェース
ダウンで接続することができる。従って、従来のように
１本１本の芯線を配線基板５０のバンプにハンダ付けす
る方法に比して、短い時間で簡易に接続することができ
る。また、隣接する接続領域ではバンプ３０が接触しな
い程度のピッチがあれば十分であり、ハンダ付けの場合
と比して隣接する接続領域間の距離を短くすることがで
きる。このため、多芯ケーブル１０と配線基板５０の接
続部の大きさを小さくすることが可能となり、全体構成
の小型化をはかることができる。

第３図は本発明の他の実施例方法を説明するためのもの
で、（ａ）は多芯ケーブル１０の端部を樹脂で埋め込ん
だ構造、（ｂ）は（ａ）の矢視Ａ−Ａ断面図、＜ｃ＞は
（ａ）の矢視Ｂ−Ｂ断面図を示している。

この実施例では、多芯ケーブル１０の端部に樹脂を直接
含浸させ、芯線１１を樹脂基板６０で埋め込む。ここで
、第３図（Ｃ）に示すように多芯ケーブル１０内におけ
る芯線１１間の距離が短すぎる場合は、同図（ｂ）に示
すように多芯ケーブル１０の端部において芯線１１を均
等に広げた状態で樹脂を含浸させるようにすればよい。

二のようにして形成された樹脂基板６０に対し先の実施
例と同様に、配線基板５０をフェースダウンで接続する
ことにより、振動子群４０と多芯ケーブル１０との接続
が行われる。この場合も、先の実施例と同様の効果が得
られるのは勿論のことである。

なお、本発明は上述した各実施例に限定されるものでは
ない。多芯ケーブルの端部における芯線の配置例は第１
図又は第２図に限るものではなく、デバイス側の接続端
子の配置に合わせて適宜変更可能である。また、接続す
べきデバイスは超音波プローブに限るものではなく、多
数の接続端子を有するデバイスに適用することができ、
特に多芯のケーブルを小さい領域で高密度に接続する場
合に有効である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で、種々変形して実施することができる。

［発明の効果コ 以上詳述したように本発明によれば、超音波プローブの
ように多数の接続端子を有するデバイスと多芯ケーブル
を接続する際に、多芯ケーブルの芯線を１本１本）−ン
ダ付けする必要がないため、接続領域を小さくでき、全
体としての小型化がはかれ、また多数のケーブルの接続
も同時にできるため、製造工程数の削減をはかることも
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例方法に使用した埋込み基板の
構造例を示す図、第２図は埋込み基板とデバイスとの接
続例を示す図、第３図は本発明の他の実施例方法を説明
するための図、第４図は超音波プローブの構成例を示す
図である。 １０・・・多芯ケーブル、１１・・・導線（芯線）、１
２・・・被覆材、　　　２０・・・絶縁基板、２１・・
・樹脂、　　　　　３０・・・ノくンブ、４０・・・振
動子群、　　５０・・・配線基板、６０・・・樹脂基板
。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦（ａ）　　　　
　　　　　　　　　　　（ｂ）（Ｃ） 第１図 第２図 （ａ） （ｂ）　　　　　　　（Ｃ） 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多数の接続端子を有するデバイスに多芯ケーブルの各芯
   線を接続する多芯ケーブルの接続方法において、前記ケ
   ーブルの各芯線を所定間隔に配置して、該芯線の先端部
   分を絶縁基板に埋込む工程と、前記芯線を埋め込んだ絶
   縁基板の一主面を平坦化して、該主面に各芯線を露出さ
   せる工程と、前記露出させた各芯線の露出部にそれぞれ
   バンプを形成する工程と、前記形成されたバンプに対し
   該バンプの配列に対応するデバイスの接続端子をフェー
   スダウンで接続する工程とを含むことを特徴とする多芯
   ケーブルの接続方法。