JPH088575A - 膜素子内蔵ケーブルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シールド構造を有するケーブルに膜素子を効
率的に収納し、機器の小型化を図ることのできる膜素子
内蔵ケーブルおよびその製造方法を提供する。 【構成】 可撓性のフィルム状の絶縁層１の上に固着さ
れた、複数の銅パターンにより信号ライン２ａ〜２ｇを
平行に形成する。信号ライン２ａと２ｂに厚膜抵抗体３
ａを、信号ライン２ａ〜２ｃに厚膜抵抗体３ｂを、信号
ライン２ｆと２ｇに厚膜抵抗体３ｃおよび３ｄをそれぞ
れ形成する。信号ライン２ａ〜２ｇと厚膜抵抗体３ａ〜
３ｄが形成された絶縁層１上には可撓性の絶縁層４を形
成する。このようにして、信号ライン２ａ〜２ｇの所望
箇所に厚膜抵抗体３ａ〜３ｄが接続された膜素子内臓の
ケーブルが実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子機器間を接続す
るための膜素子内蔵ケーブルおよびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の軽量化・小型化の要求
に伴ない、高密度実装技術が重要となっている。中で
も、半導体素子を配線基板上に接続する実装技術は重要
であり、より小型化を狙ったポータブル機器の製品化の
ため、各社がその開発に凌ぎを削っている。

【０００３】液晶ビューファインダーや小型カメラは、
液晶パネル部や固体撮像素子（ＣＣＤ）と、駆動処理回
路部が機器本体内で離れているために、その間の電気的
接続を図るための小型ケーブルが必要である。このと
き、ノイズやクロストークを防止するためにケーブルに
は、シールド性や特性インピーダンスを持たせる場合が
ある。

【０００４】小型カメラに使用される従来のケーブルに
ついて図１２〜図１５を用いて説明する。図１２は断面
構造を示したが、ＣＣＤ１２１とケーブル１２２は、ポ
リイミドをベースにしたフレキシブル基板１２３を用い
て接続する。このとき、カメラ先端部にはＣＣＤ１２１
を駆動するのに必要な電子部品１２４，１２５をフレキ
基板１２３上に配置する必要がある。電子部品１２４は
実装スペースの削減のため薄型の厚膜素子で構成するこ
ともできる。

【０００５】この構造では、ＣＣＤ１２１はパッケージ
先端に接続用のピン１２６が複数本突出しており、フレ
キシブル基板１２３に挿入穴１２７を形成して半田付け
して接続する。また、フレキシブル基板１２３とケーブ
ル１２２もＣＣＤ１２１の接続と同様に、ケーブル１２
２の先端部にモールド構造で形成した専用コネクタ１２
８から突出した複数本の接続ピン１２９にフレキシブル
基板１２３を接続する手段を用いる。ケーブル１２２は
隣接信号間のノイズによる特性劣化の回避のため、芯線
である信号ラインの回りにグランド線を形成した同軸ケ
ーブルを使用している。

【０００６】しかしながら、カメラが小型化するに伴
い、接続ピン１２９による接続は作業性が困難になって
きた。特に、同軸ケーブルとフレキシブル基板との接続
は、カメラ筐体径が１０ｍｍ以下と小型化するに従い、
従来のように手作業で組み立てるには限界があった。

【０００７】そこで、図１３に示すように、ケーブルに
フレキシブル基板を用いて、接続を容易にする手段が検
討されている。ＣＣＤ１３１からもフレキシブル基板１
３２を使用し、このフレキシブル基板１３２にＣＣＤ１
３１の周辺部品１３ａ〜１３ｄを搭載することで、フレ
キシブル基板１３２とケーブル１３３と接続する接続部
１３４は平面上の一括した接続のために、接続が効率的
である。また、フレキシブル基板１３２とケーブル１３
３には微細パターンを形成できるため、小型化にも有利
である。

【０００８】ケーブル１３３は、同軸型ケーブルと同等
の特性を実現すべく、フレキシブル基板も同軸シールド
構造にする必要がある。図１４にその構造例の平面図を
示した。可撓性の絶縁層１４１ａ上に、水平方向に信号
ライン１４２ａ〜１４２ｃを配置固着し、信号ライン１
４２ａ〜１４２ｃをそれぞれ挟むようにしてグランドラ
イン１４３ａ〜１４３ｄのパターンを配置固着する。こ
れにより、信号間の平面方向のシールドを図っている。
信号ライン１４２ａ〜１４２ｃとグランドライン１４３
ａ〜１４３ｄが形成された反対面の絶縁層１４１ａはベ
タグランド層１４４ａにより覆う。信号ライン１４２ａ
〜１４２ｃとグランドライン１４３ａ〜１４３ｄが形成
された絶縁層１４１ａ上には可撓性の絶縁層１４１ｂを
形成する。絶縁層１４１ｂの反体面はベタグランド層１
４４ｂにより覆う。グランドライン１４３ａ〜１４３ｄ
とベタグランド層１４４ａ，１４４ｂとは、多数のスル
ホール１４５により電気的に接続する。ベタグランド層
１４４ａ，１４４ｂの外側には、図１４のラインＡ−Ａ
´間の断面図にも示すようなカバーフィルム１４６ａ，
１４６ｂを形成して機械的な保護を図る。

【０００９】上記したように構成することにより、信号
ライン１４２ａ〜１４２ｃはグランドライン１４３ａ〜
１４３ｄでほぼ囲まれる格好になるため、同軸ケーブル
と同等のシールド効果を得ることができる。

【００１０】従来のケーブルは、図１２に比して図１３
に構成される同軸型フレキシブル基板により、小型化と
接続の作業性向上が可能になるが、カメラ先端部に収納
する電子部品が小型化に対して制約になる。また、既存
の半田付けなどの部品接続手段では、実装スペースがと
れず、小型化に限界があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のケーブ
ルは、種々の制約があり小型化するにあたっては限界が
あった。

【００１２】この発明は、シールド構造を有するフレキ
シブルケーブルに膜素子を効率的に収納し、機器の小型
化を図ることのできる厚膜素子内蔵ケーブルおよびその
製造方法を提供する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明では、帯状のフレキシブルな第１の絶縁層
と、前記絶縁層に固着し、一端を入力とし他端を出力と
する複数の信号ラインと、前記信号ライン間に形成され
た膜素子と、前記膜素子および信号ライン上に形成し、
前記第１の絶縁層と同形状の第２の絶縁層とからなるこ
とを特徴とする。

【００１４】帯状のフレキシブルな絶縁層と、前記絶縁
層に固着し、一端を入力とし他端を出力とする複数の信
号ラインと、前記信号ライン間の前記絶縁層にそれぞれ
固着するとともに、一端を入力とし他端を出力とするグ
ランドラインと、前記信号ラインと前記グランドライン
との間に形成された膜素子とからなることを特徴とす
る。

【００１５】帯状のフレキシブルな第１の絶縁層に、一
端を入力とし他端を出力とする複数の信号ラインを形成
する第１の工程と、前記信号ラインの所望箇所に膜素子
を形成する第２の工程と、前記信号ライン上に帯状のフ
レキシブルな第２の絶縁層を取着する第３の工程とから
なることを特徴とする。

【００１６】帯状のフレキシブルな第１の絶縁層に、一
端を入力とし他端を出力とする複数の信号ラインを形成
する第１の工程と、前記信号ライン間の前記第１の絶縁
層に、一端を入力とし他端を出力とするグランドライン
を形成する第２の工程と、前記信号ラインと前記グラン
ドラインの所望箇所に膜素子形成する第３の工程と、前
記膜素子上に貼り付け前記第１の絶縁層とは同形状の第
２の絶縁層を形成する第４の工程とからなることを特徴
とする。

【００１７】

【作用】この手段を用いることにより、これまでカメラ
機器の先端部に高密度で実装する必要があった電子部品
の大半を占めている受動素子を、フレキシブルケーブル
に膜素子として内臓することができ、所望の小形化を実
現できる。

【００１８】

【実施例】以下、この発明の実施例について図面ととも
に詳細に説明する。図１の平面図および図１のＡ−Ａ´
間の断面を示す図２を用い、この発明の一実施例につい
て説明する。可撓性のフィルム状の絶縁層１の上に固着
された、複数の銅パターンにより信号ライン２ａ〜２ｇ
を平行に形成する。信号ライン２ａと２ｂに厚膜抵抗体
３ａを、信号ライン２ａ〜２ｃに厚膜抵抗体３ｂを、信
号ライン２ｆと２ｇに厚膜抵抗体３ｃおよび３ｄをそれ
ぞれ形成する。これにより、信号間の平面方向のシール
ドを図っている。信号ライン２ａ〜２ｇと厚膜抵抗体３
ａ〜３ｄが形成された絶縁層１上には可撓性の絶縁層４
を形成する。

【００１９】このようにして、信号ライン２ａ〜２ｇの
所望箇所に厚膜抵抗体３ａ〜３ｄが接続された膜素子内
臓のケーブルが実現できる。

【００２０】厚膜抵抗体の断面構造は、図２の厚膜抵抗
体３ａのように、信号ライン２ａ，２ｂを跨いで形成し
てもよいし、図１の厚膜抵抗体３ｃのＢ−Ｂ´断面を示
した図３のように、信号ライン２ｆと２ｇのそれぞれの
中央部で形成してもよい。これは厚膜抵抗体をスクリー
ン印刷法により形成するときにその印刷性と接続の安定
性を考慮して選択できる。

【００２１】この実施例に用いる厚膜抵抗体は、例えば
ポイミドと同系のベース樹脂に、カーボンや銀系・ある
いは酸化ルテニウムなどの導電粒子を分散した有機系の
厚膜ペーストを用いるのが望ましい。それを、スクリー
ン印刷法やディスペンサ法でパターン間に形成し、１０
０〜１５０℃程度で加熱乾燥して所望の特性を得ること
ができる。この厚膜抵抗体は、フレキシブル基板に収納
するため、ベースフィルムとの密着性と屈曲性が要求さ
れるが、後者に関しては技術的には開発途上で実現が困
難なため、厚膜素子が形成される部分は例えば裏打ち基
板を接着して剛性をもたせるなど、屈曲しにくい構造に
するのが望ましい。また、上記の有機系以外にも、蒸着
による薄厚膜抵抗を形成したり、焼結性のセラミック系
素子などを基板内に組み込むことも考えられる。

【００２２】次に、図１のＡ−Ａ´断面の部分について
示した図４を用い、同軸シールド構造のフレキシブルケ
ーブルに厚膜抵抗体を形成するプロセスについて説明す
る。まず、ベースとなる厚さ２５μｍのフィルム状の絶
縁層１に、厚さ３５μｍで幅０．２ｍｍ程度の銅パター
ンにより信号ライン２ａとグランドライン３ａ，３ｂ
を、エッチング法を用いて形成する（ａ）。次に、厚膜
抵抗体３ａをスクリーン印刷法を用いて印刷し、加熱乾
燥して形成する（ｂ）。その後、厚さ：２５μｍの絶縁
層５で覆う（ｃ）。

【００２３】このような工程により同軸シールドのケー
ブルが形成できる。また、ポリイミドベースの厚みや銅
箔のエッチング性の制御により、特性インピーダンスの
形成も可能である。パターン形成は銅箔以外に銅ペース
トや銀ペーストといった導電ペーストでも可能であるが
特性インピーダンスが形成しにくい難点がある。

【００２４】図５を用いこの発明の他の実施例について
説明する。この実施例は信号ラインから厚膜抵抗体を介
してグランドラインに接地したものである。図におい
て、ポリイミドベースなどの可撓性の絶縁層５１上に固
着された、複数の銅パターンにより信号ライン５２ａ〜
５２ｃを平行に形成し、同じくグランドライン５３ａ〜
５３ｄを信号ライン５２ａ〜５２ｃを挟むようにして形
成する。グラントライン５３ａ〜５３ｄと信号ライン５
２ａに厚膜抵抗体５４ａを、グランドライン５３ａ，５
３ｂと信号ライン５２ａ，５２ｂに厚膜抵抗体５４ｂを
接続する。これにより、信号間の平面方向のシールドを
図っている。信号ライン５２ａ〜５２ｃとグランドライ
ン５３ａ〜５３ｄが形成された反対面の絶縁層５１は銅
箔によるベタグランド層５５により覆う。

【００２５】信号ライン５２ａ〜５２ｃ、グランドライ
ン５３ａ〜５３ｄそれぞれに厚膜抵抗体５４ａが、グラ
ンドライン５３ａ，５３ｂと信号ライン５２ａに厚膜抵
抗体５４ｂが形成された絶縁層５１上には可撓性の絶縁
層５６を形成する。絶縁層５６の反体面はベタグランド
層５７により覆う。グランドライン５３ａ〜５３ｄとベ
タグランド層５５，５７とは、多数のスルホール５８に
より電気的に接続する。ベタグランド層５５，５７の外
側は、図２にも示すようにカバーフィルム５９，６０を
形成してケーブルの機械的な保護を図る。

【００２６】このようにして、信号ライン５２ａ〜５２
ｃとグランドライン５３ａ〜５３ｄの所望箇所に厚膜抵
抗体５４ａ，５４ｂが接続されるとともに、信号ライン
５２ａ〜５２ｃがシールドされた同軸ケーブルと同等の
シールド効果を持つ膜素子内臓のケーブルが実現でき
る。

【００２７】この実施例は厚膜抵抗体５４ａ，５４ｂを
ベタで印刷し、信号ライン５２ａ〜５２ｃ、グランドラ
イン５３ａ〜５３ｄの計７本に跨がって形成した例であ
る。厚膜抵抗は、１０ＫΩ／□のシート抵抗を用いる
と、信号ラインとグランドライン間隔が０．２ｍｍの場
合は、長さが２ｍｍ程度が必要である。ケーブルに内蔵
するため、厚膜抵抗体の長さにはあまり制約がなく、設
計の自由度が広がり、かつ厚膜抵抗体の特性も安定した
１〜１０ＫΩ／□のシート抵抗のものが使用可能であ
る。すなわち、厚膜抵抗体５４ｂのように、スルーホー
ル５８が形成されている部分にも厚膜抵抗体を形成し、
これを長くとることも可能である。また、高い抵抗値精
度が必要な場合はレーザなどによるトリミング工程によ
り抵抗値調整を施すことが可能である。

【００２８】この実施例では回路上において必要な、信
号ラインから抵抗を介してグランドに接地する必要のあ
る静電防止抵抗用やバイアス抵抗用などを、ケーブル内
に厚膜抵抗体を用いて形成することができる。

【００２９】次に、図５のＣ−Ｃ´断面の部分について
示した図６を用い、同軸シールド構造のフレキシブルケ
ーブルに厚膜抵抗体を形成するプロセスについて説明す
る。まず、ベースとなる厚さ２５μｍのフィルム状の絶
縁層５１に、厚さ３５μｍで幅０．２ｍｍの銅パターン
により信号ライン５２ａ〜５２ｃとグランドライン５３
ａ〜５３ｄをエッチング法を用いて形成する（ａ）。次
に、厚膜抵抗体５４ａをスクリーン印刷法を用いて印刷
し、加熱乾燥して形成する（ｂ）。その後、信号ライン
５２ａ〜５２ｃとグランドライン５３ａ〜５３ｄそれに
厚膜抵抗体５４ａを保護するために、厚さ２５μｍの絶
縁層５６で覆う（ｃ）。次に絶縁層５１，５６の上下に
厚さ３５μｍの銅泊のベタグランド層５５，５７を貼り
付ける（ｄ）。そして、内層のグランドラインに合うよ
うに穴をレーザー加工により形成し、その穴の内壁全面
を銅メッキ処理してスルーホール５８を形成（ｅ）した
後、カバーフィルム５９，６０を被せる。これにより、
同軸シールドのケーブルが形成できる。

【００３０】図７はこの発明が適用可能な回路図例であ
る。この回路はＣＣＤを含む、一般的な小型カメラの周
辺回路である。ＣＣＤ７１の垂直同期信号１，２，３，
４，１０には、１００ｋ程度の静電防止用の抵抗体Ｒ１
〜Ｒ５が必要であり、またバイアス抵抗などとしてＲ
７，Ｒ６がグランド間に接続してある。従って、この回
路のＲ１〜Ｒ７の抵抗体をケーブル内に収納可能すれ
ば、ＣＣＤ素子周辺の回路の実装部品の点数が少なくで
き、実装スペースの省力化に寄与でき、結果として小型
を実現できる。

【００３１】図８はこの発明の変形例を説明するための
断面図である。図５に構成した２本のケーブル８１ａ，
８１ｂを互いに貼り合わせることにより、２層構造のケ
ーブルが形成可能である。ケーブル間は導電接着剤や導
電接着テープで貼り合わせることができる。これによ
り、さらにケーブルの小型化が達成可能である。

【００３２】図９はこの発明の別の変形例を説明するた
めの断面図である。厚膜抵抗体９１は信号ライン９２の
上側に形成し、ベタのグランドライン９３に接続する。
このときには、信号ライン９２と上部のベタグランドラ
イン９３に介在するフィルム状の絶縁層９４に予め開口
部９５を設けるなどの手段を用いる。

【００３３】これまで説明した実施例は抵抗体に限った
が、これに限らずバイパスコンデンサやＥＭＩ(Electri
c Magnetic Imition) シールド用磁性材料の厚膜化応用
でさらに高機能化を図ることが可能である。従って、図
９の厚膜抵抗体９１に変えてコンデンサ形成用誘電体材
料でも良い。このとき、図９は、バイパスコンデンサが
形成できる構造である。また、ＥＭＩシールド用に信号
ラインを磁性材料の厚膜素子で形成することも可能であ
る。

【００３４】図１０はケーブルとカメラ機器などの電子
機器との接続状態を説明するための正面図である。カメ
ラ機器側にも絶縁層上に、信号ライン１０１ａ〜１０１
ｆの配線を施す。信号ライン１０１ａ〜１０１ｆの一端
とケーブル１０２より露出させた信号ライン１０３ａ〜
１０３ｆの一端とを半田メッキ処理を介して半田づけ接
続する。この接続は、図１１のように異方性導電フィル
ム１１１を用い熱圧着法で行ってもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の膜素子
内蔵ケーブルおよびその製造方法によれば、小型化に寄
与することができるばかりか、機器間の接続を容易なも
のにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を説明するための正面図。

【図２】図１のＡ−Ａ´断面図。

【図３】図１のＢ−ｂ´断面図。

【図４】図１の製造方法を説明するための説明図。

【図５】この発明の他の実施例を説明するための正面
図。

【図６】図５の製造方法を説明するための説明図。

【図７】この発明が適用可能なＣＣＤを含む小型カメラ
の周辺回路図。

【図８】この発明の変形例を説明するための断面図。

【図９】この発明のもう一つの変形例を説明するための
断面図。

【図１０】この発明のケーブルと電子機器との接続を説
明するための正面図。

【図１１】この発明のケーブルと電子機器との他の接続
手段を用いた接続を説明するための断面図。

【図１２】従来の小型カメラに使用のケーブルを説明す
るための側面図。

【図１３】もう一つの従来の小型カメラに使用のケーブ
ルを説明するための断面図。

【図１４】図１４のケーブルを説明するための一部を切
欠して示した正面図。

【図１５】図１５のＡ−Ａ´断面図。

【符号の説明】

１，４，５１，５６，９４…絶縁層、２ａ〜２ｇ，５２
ａ〜５２ｃ，９２，１０１ａ〜１０１ｆ，１０３ａ〜１
０３ｆ…信号ライン、３ａ〜３ｄ…厚膜抵抗、５３ａ〜
５３ｄ，９３…グラントライン、５４ａ，５４ｂ，９１
…厚膜抵抗体、５５，５７…ベタグランド層、５８…ス
ルホール、５９，６０…カバーフィルム、７１…ＣＣ
Ｄ、８１ａ，８１ｂ，１０２…ケーブル、９５…開口
部、１１１…異方性導電フィルム。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状のフレキシブルな第１の絶縁部材
   と、 前記絶縁部材に固着し、一端を入力とし他端を出力とす
   る複数の信号ラインと、 前記信号ライン間に形成された膜素子と、 前記膜素子および信号ライン上に形成し、前記第１の絶
   縁部材と同形状の第２の絶縁部材とからなることを特徴
   とする膜素子内蔵ケーブル。
2. 【請求項２】 帯状のフレキシブルな第１の絶縁層と、 前記第１の絶縁層に固着し、一端を入力とし他端を出力
   とする複数の信号ラインと、 前記信号ライン間の前記第１の絶縁層にそれぞれ固着す
   るとともに、一端を入力とし他端を出力とするグランド
   ラインと、 前記信号ラインと前記グランドラインとの間に形成され
   た膜素子と、 前記膜素子上に貼り付け前記第１の絶縁層とは同形状の
   第２の絶縁層とからなることを特徴とする膜素子内蔵ケ
   ーブル。
3. 【請求項３】 前記信号ラインとグランドラインと膜素
   子の上または下、または上下のいずれかにベタのグラン
   ド層を形成してなることを特徴とする請求項２記載の膜
   素子内蔵ケーブル。
4. 【請求項４】 前記膜素子は、少なくとも同一平面上で
   複数本のラインを跨がって形成したことを特徴とする請
   求項１または２記載の膜素子内蔵ケーブル。
5. 【請求項５】前記膜素子は抵抗であり、トリミングによ
   り抵抗値調整を行なうことを特徴とする請求項１または
   ２記載の膜抵抗内蔵ケーブル。
6. 【請求項６】前記膜素子が形成されている部分は、前記
   膜素子が屈曲しないための剛性を有する補強部材が形成
   されていることを特徴とする請求項１または２記載の膜
   素子内蔵ケーブル。
7. 【請求項７】 複数の膜素子内蔵ケーブルを積層し、互
   いのケーブル間を接着層を介して接着することを特徴と
   する請求項１または２記載の膜素子内蔵ケーブル。
8. 【請求項８】 前記膜素子内蔵ケーブルの終端は、接続
   用端子が同一平面上に延出していることを特徴とする請
   求項１または２記載の膜素子内蔵ケーブル。
9. 【請求項９】 帯状のフレキシブルな第１の絶縁層に、
   一端を入力とし他端を出力とする複数の信号ラインを形
   成する第１の工程と、 前記信号ラインの所望箇所に膜素子を形成する第２の工
   程と、 前記信号ライン上に帯状のフレキシブルな第２の絶縁層
   を取着する第３の工程とからなることを特徴とする膜素
   子内蔵ケーブルの製造方法。
10. 【請求項１０】 帯状のフレキシブルな第１の絶縁層
    に、一端を入力とし他端を出力とする複数の信号ライン
    を形成する第１の工程と、 前記信号ライン間の前記第１の絶縁層に、一端を入力と
    し他端を出力とするグランドラインを形成する第２の工
    程と、 前記信号ラインと前記グランドラインの所望箇所に膜素
    子形成する第３の工程と、 前記膜素子上に貼り付け前記第１の絶縁層とは同形状の
    第２の絶縁層を形成する第４の工程とからなることを特
    徴とする膜素子内蔵ケーブルの製造方法。
11. 【請求項１１】 一体化された前記第１および第２の絶
    縁層の裏表面に、ベタパターンを形成する第４の工程を
    追加してなることを特徴とする請求項１０記載の膜素子
    内蔵ケーブルの製造方法。