KR20120053982A

KR20120053982A - 동축 케이블 하네스

Info

Publication number: KR20120053982A
Application number: KR1020117001440A
Authority: KR
Inventors: 다카키 엔도우
Original assignee: 스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2012-05-29
Anticipated expiration: 2030-07-16
Also published as: CN102099873A; JP2011023319A; CN102099873B; JP5365389B2; TW201112549A; TWI390809B; KR101678234B1; WO2011010621A1

Abstract

본 발명은 커넥터 부분의 각 선의 피치보다 직경이 굵은 전선을 사용하고, 또한 양호한 전기적 특성이 확보된 동축 케이블 하네스를 제공한다. 본 발명의 동축 케이블 하네스(10)는, 복수의 동축 케이블(11)이 접속된 중계 기판(21)을 구비하며, 중계 기판(21)의 표면 및 이면에 복수의 동축 케이블(11)이 접속되고, 그 접속면(31, 41)은 중심 도체(12)가 접속된 복수의 신호선부(32, 42)와, 외부 도체(14)가 접속된 그라운드부(34, 44)와, 그라운드부(34, 44)부터 신호선부(32, 42)의 사이로 연장된 가드 그라운드부(35, 45)를 구비하며, 신호선부(32, 42)의 배열 위치가 중계 기판(21)의 앞뒤로 반 피치정도 어긋나서, 중계 기판(21)의 표면에서 신호선부(32)가 중계 기판(21)의 일단부에서 소정 피치로 배열되고, 신호선부(32)간에 커넥터의 단자와 도통 가능한 복수의 접점(36)이 배열되며, 중계 기판(21)의 이면에 있어서의 신호선(42)부는 관통 구멍(37)을 거쳐서 접점(36)과 도통되어 있다.

Description

동축 케이블 하네스{COAXIAL CABLE HARNESS}

본 발명은 중계 기판에 복수의 동축 케이블이 접속된 동축 케이블 하네스에 관한 것이다.

최근, 전자기기의 소형화나 경량화 외에 고속화나 고화질화가 요구되고 있다. 그 때문에, 기기 본체와 표시부의 접속이나 기기내의 배선 등에 매우 가는 동축 케이블이 이용되고 있다. 또한, 배선의 용이성 때문에 복수개의 동축 케이블을 집합 일체화시킨 동축 케이블 하네스가 이용되고 있다.

이러한 동축 케이블 하네스의 단말 부분은 커넥터 단자나 기판 등에 납땜, 도전성 접착재를 사용한 접착, 용접 등으로 접속 고정된다.

그리고, 기판에의 접속 고정의 형태로서 심선이나 쉴드부에 접속되는 회로 패턴을 앞뒤 대향면에서 교대로 어긋나게 배열한 커넥터 기판에 단위 케이블을 그 단부로부터, 예를 들면 커넥터 기판의 앞쪽, 뒤쪽, 앞쪽, 뒤쪽의 순서로 교대로 배열 접속하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

일본 특허 공개 제 2005-25971 호 공보

상기의 기술에 의하면, 커넥터 부분에서의 각 선의 피치(pitch)를 각 선의 직경보다 작게 하는 고밀도 실장이 가능하지만, 각 동축 케이블의 신호선 간의 간격이 좁아지면 인접하는 신호선 간의 혼선(crosstalk) 등의 전기적인 간섭이 발생하기 쉬워진다.

따라서, 본 발명의 목적은, 커넥터 부분의 각 선의 피치보다 직경이 큰 전선을 사용하고 또한 양호한 전기적 특성이 확보된 동축 케이블 하네스를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결할 수 있는 본 발명에 따른 동축 케이블 하네스는 중심 도체, 상기 중심 도체의 외주에 배설된 내부 절연체, 상기 내부 절연체의 외주에 배설된 외부 도체 및 상기 외부 도체의 외주에 배설된 외피를 갖는 복수의 동축 케이블과, 상기 동축 케이블의 적어도 일단측이 접속된 중계 기판을 구비한 동축 케이블 하네스에 있어서,

상기 중계 기판의 표면 및 이면에 복수의 상기 동축 케이블이 접속되어 있으며,

상기 중계 기판의 표면 및 이면은, 소정 피치로 배열되고 상기 중심 도체가 접속된 복수의 신호선부와, 상기 외부 도체가 접속된 그라운드부와, 상기 그라운드부로부터 상기 신호선부 사이에 연장된 가드 그라운드부를 가지며,

상기 신호선부의 배열 위치가 상기 중계 기판의 앞뒤로 반 피치정도 어긋나고, 각각의 접속면에 있어서의 상기 신호선부의 반대면측에 상기 가드 그라운드부가 배치되며,

상기 중계 기판의 표면에서 상기 신호선부가 상기 중계 기판의 일단부에서 상기 소정 피치로 배열되고, 상기 신호선부끼리의 사이에 커넥터의 단자와 도통(導通) 가능한 복수의 접점이 배열되며, 상기 중계 기판의 이면에 있어서의 상기 신호선부는 관통 구멍을 거쳐서 상기 접점과 도통되고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 동축 케이블 하네스에 있어서, 상기 중계 기판의 이면에 있어서의 상기 신호선부에서는 상기 관통 구멍의 길이만큼 상기 중심 도체의 접속 위치가 상기 중계 기판의 표면에 있어서의 상기 중심 도체의 접속 위치보다 상기 관통 구멍쪽으로 인접하여 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 중계 기판의 표면 및 이면에 각각 복수의 동축 케이블을 접속할 수 있다. 중계 기판의 앞뒤로 신호선부 사이에 가드 그라운드부가 배치되어 있기 때문에 인접하는 신호선부간의 혼선 등과 같은 전기적인 간섭을 억제할 수 있다. 또한, 가드 그라운드부만큼 동축 케이블의 중심 도체를 굵게 할 수 있다. 즉, 커넥터 부분의 각 선의 피치보다 직경이 굵은 전선을 사용하고, 또한 양호한 전기적 특성이 확보된 동축 케이블 하네스로 하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 동축 케이블 하네스에 이용되는 동축 케이블의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 동축 케이블 하네스의 일단측을 나타내는 사시도로서, 도 2의 (a)는 중계 기판의 표면측, 도 2의 (b)는 중계 기판의 이면측을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 동축 케이블 하네스의 일단측을 나타내는 평면도로서, 도 3의 (a)는 중계 기판의 표면측, 도 3의 (b)는 중계 기판의 이면측을 나타내는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 동축 케이블 하네스의 일단측을 나타내는 단면도로서, 도 4의 (a)는 도 3의 (a)의 A-A단면도, 도 4의 (b)는 도 3(a)의 B-B단면도.

이하, 본 발명에 따른 동축 케이블 하네스의 실시형태의 예에 대해 설명한다.

또한, 본 발명에 따른 동축 케이블 하네스는, 양단측이 각각 중계 기판에 접속되는 경우나, 일단측만 중계 기판에 접속되고 타단측은 커넥터가 부착되는 경우 등 여러가지 형태를 채택할 수 있지만, 일단측이 중계 기판에 접속된 구성에 대해 설명한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 동축 케이블 하네스를 구성하는 동축 케이블(11)은 중심 도체(12), 중심 도체(12)의 외주에 배설된 내부 절연체(13), 내부 절연체(13)의 외주에 배설된 외부 도체(14) 및 외부 도체(14)의 외주에 배설된 절연성의 외피(15)를 가지고 있으며, 이들을 동축 형상으로 배설되게 구성되어 있다.

동축 케이블(11)은, 예를 들면 AWG(American Wire Gauge)의 규격에 의한 AWG32보다 가는 케이블이 이용되고 있다. 예를 들면, AWG32보다 가는 AWG42의 동축 케이블(11)에서는 중심 도체(12)가 외경 0.025mm의 주석 도금 구리 합금 또는 은 도금 구리 합금의 소선(素線)(12a)을 7가닥을 꼬아 형성되어 있다. 또한, 내부 절연체(13)는 중심 도체(12)의 외주면을 피복하는, 예를 들면 PFA 등의 불소 수지로 이루어지고 외경 0.17mm로 형성되어 있다. 또한, 외부 도체(14)는 외경 0.03mm의, 예를 들면 주석 도금 구리 합금의 소선(14a)을 내부 절연체(13)의 외주면에 횡방향으로 감거나 또는 편조(編組)로 감음으로써 외경 0.23mm로 형성되어 있다. 또한, 외피(15)는 외부 도체(14)의 외주면을 피복하는, 예를 들면 PFA 등의 불소 수지로 이루어지고, AWG40의 경우는 외경 0.31mm로, AWG32의 경우는 외경 약 1.0mm로 형성되어 있다.

도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 동축 케이블 하네스(10)를 구성하는 동축 케이블(11)의 단부는 입구 노출 처리되어 있고, 선단측으로부터 순서대로 중심 도체(12), 내부 절연체(13) 및 외부 도체(14)가 각각 단계적으로 소정 길이로 노출되어 있다.

그리고, 이와 같이 입구 노출 처리된 복수의 동축 케이블(11)이 중계 기판(21)에 접속되어 있다. 동축 케이블(11)은, 그 단부에서는 중계 기판(21)에 접속하기 용이하게 평면상에 배열된 집합체로 되어 있지만, 단부 이외는 묶여 있어도 좋다.

중계 기판(21)은 그 표면과 이면이 각각 접속면(31, 41)으로서 형성되고 있고, 이러한 접속면(31, 41)에 각각 복수의 동축 케이블(11)이 접속되어 있다. 이 중계 기판(21)은, 예를 들면 금속박 등의 배선 패턴을 갖는 플렉시블(flexible) 기판이나 경질 기판에 의해 구성되어 있다.

도 2의 (a) 및 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 표면측의 접속면(31)에는 소정의 병렬 피치(P)로 복수의 띠 형상의 배선 패턴을 구성하는 신호선부(32)가 형성되어 있다. 신호선부(32)는 각각 중계 기판(21)의 선단부(접속 방향의 전단)까지 연장되어 형성되고, 그 선단부가 접점(32a)으로 되어 있다. 또한, 이 신호선부(32)의 배열 피치(P)는, 예를 들면 0.3mm 이상 1.0mm 이하가 바람직하다.

또한, 접속면(31)에는 그라운드 패턴(33)이 형성되어 있다. 그라운드 패턴(33)은 신호선부(32)보다 후단측에서 폭 방향으로 연장하는 그라운드부(34)와, 이 그라운드부(34)로부터 중계 기판(21)의 선단을 향해 신호선부(32) 사이로 연장되는 복수의 띠 형상의 가드 그라운드부(35)를 갖고 있다. 가드 그라운드부(35)도 중계 기판(21)의 폭 방향으로 소정 피치(P)로 배치되어 있다. 신호선부(32)와 가드 그라운드부(35)는 서로 근소한 간극을 두고 폭 방향으로 교대로 배치되어 있다.

또한, 접속면(31)에는 각각의 가드 그라운드부(35)의 선단 측에 가드 그라운드부(35)와 간극을 두고 접점(36)이 마련되어 있다. 접점(36)은 관통 구멍(37)에 의해서 이면측의 접속면(41)에 형성된 신호선부(42)와 도통하고 있다. 이러한 접점(36)도 중계 기판(21)의 폭 방향으로 소정 피치(P)로 배치되어 있다.

접속면(31)에 접속되는 동축 케이블(11)은 중계 기판(21)의 폭 방향으로 소정 피치(P)로 배치되고, 그 외부 도체(14)가 그라운드부(34)에 접속하도록 배치되어 있다. 각 동축 케이블(11)의 중심 도체(12)가 각 신호선부(32)의 후단 측에 납땜되어 접속되어 있다. 또한, 신호선부(32)와 중심 도체(12)의 접속은 납땜이 아닌 도전성 접착제 등에 의해 고정해도 좋다.

또한, 접속면(31)에는 동축 케이블(11)의 외부 도체(14)를 거쳐서 그라운드 바(38)가 장착되어 있다. 동축 케이블(11)의 외부 도체(14)는 그라운드 바(38)와 중계 기판(21)에 의해서 협지(挾持)된다.

도 2의 (b) 및 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 이면측의 접속면(41)에는 소정 피치(P)로 복수의 띠 형상의 배선 패턴을 구성하는 신호선부(42)가 형성되어 있다. 신호선부(42)는 각각 중계 기판(21)의 선단부(접속 방향의 전단) 근방까지 연장되어 형성되고, 그 선단부가 관통 구멍(37)에 의해서 접속면(31)의 접점(36)에 도통되어 있다.

또한, 접속면(41)에는 그라운드 패턴(43)이 형성되어 있다. 그라운드 패턴(43)은 신호선부(42)보다 후단측에서 폭 방향으로 연장하는 그라운드부(44)와, 이 그라운드부(44)로부터 신호선부(42) 사이로 중계 기판(21)의 선단부까지 연장하는 복수의 띠 형상의 가드 그라운드부(45)를 갖고 있다. 가드 그라운드부(45)도 중계 기판(21)의 폭 방향으로 소정 피치(P)로 배치되어 있다. 신호선부(42)와 가드 그라운드부(45)는 서로 근소한 간극을 두고 폭 방향으로 교대로 배치되어 있다.

접속면(41)에 접속되는 동축 케이블(11)은, 중계 기판(21)의 폭 방향으로 소정 피치(P)로 배치되고, 그 외부 도체(14)가 그라운드부(44)에 접속하도록 배치되어 있다. 각 동축 케이블(11)의 중심 도체(12)가 각 신호선부(42)의 후단 측에 납땜되어 접속되어 있다. 또한, 신호선부(42)와 중심 도체(12)의 접속은 납땜이 아닌 도전성 접착제 등에 의해 고정해도 좋다.

또한, 접속면(41)에는 동축 케이블(11)의 외부 도체(14)를 거쳐서 그라운드 바(48)가 장착되어 있다. 동축 케이블(11)의 외부 도체(14)는 그라운드 바(48)와 중계 기판(21)에 의해서 협지된다.

접속면(31)의 신호선부(32)의 이면측에 접속면(41)의 가드 그라운드부(45)가 배치된다. 또한, 접속면(41)의 신호선부(42)의 이면측에 접속면(31)의 가드 그라운드부(35)가 배치된다. 또한, 상기 구성의 중계 기판(21)에서는, 접속면(31)에 접속되는 동축 케이블(11)과 접속면(41)에 접속되는 동축 케이블(11)은 중계 기판(21)의 폭 방향으로 반 피치(P/2)씩 어긋나게 교대로 배치된다.

도 4의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 접속면(41)에 접속되는 동축 케이블(11)은 접속면(31)에 접속되는 동축 케이블(11)보다 중계 기판(21)의 선단측에 배치되어 있다. 이것에 의해, 접속면(31)의 신호선부(32)로의 중심 도체(12)의 접속 위치(A)에 대해서, 접속면(41)의 신호선부(42)로의 중심 도체의 접속 위치(B)가 중계 기판(21)의 판두께(T)에 상당하는 치수(X)만큼 중계 기판(21)의 전방측으로 되어 있다. 따라서, 접속 위치(A)부터 접점(32a)까지의 통전(通電) 경로의 거리와, 접속 위치(B)부터 접점(36)까지의 통전 경로의 거리가 동일 거리로 되어 있다.

그리고, 상기 중계 기판(21)은 전자기기 등의 회로 기판에 마련된 커넥터의 리셉터클에 그 선단측으로부터 삽입됨으로써 접속된다. 이것에 의해, 중계 기판(21)의 접점(32a, 36)이 리셉터클 측의 단자에 도통 접촉되어 리셉터클이 마련된 회로 기판측의 배선과 도통된다.

또한, 이 중계 기판(21)의 선단부에 커넥터를 장착하여 전자기기 등의 회로 기판측에 마련된 커넥터와 접속하는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 회로 기판으로의 접속 방향은 회로 기판의 면과 직교하는 방향 또는 회로 기판의 면을 따르는 방향 중 어느 쪽이어도 좋다.

또한, 동축 케이블 하네스(10)는, 중계 기판(21)에 있어서의 동축 케이블(11)의 접속 위치의 배열이 동축 케이블(11)의 길이 방향에 따른 L형 구조여도 좋고, 중계 기판(21)에 있어서의 동축 케이블(11)의 접속 위치의 배열이 동축 케이블(11)의 길이 방향에 직교하는 T형 구조여도 좋다.

본 실시형태의 동축 케이블 하네스(10)에 의하면, 중계 기판(21)의 표면 및 이면이 복수의 동축 케이블(11)이 접속 가능한 접속면(31, 41)으로서 형성되어 있다. 커넥터 부분의 각 선의 피치는 신호선부(32)의 접점(32a)과 거기에 인접하는 접점(36)(이면의 신호선부(42)의 접점)과의 피치 P/2로 되지만, 동축 케이블(11)의 외경을 그보다 굵게 할 수 있다. 또한, 중계 기판(21)의 앞뒤의 접속면(31, 41)에 배열되어 중심 도체(12)가 접속되는 복수의 신호선부(32, 42)의 사이에, 외부 도체(14)가 접속되는 그라운드부(34, 44)로부터 연장되는 가드 그라운드부(35, 45)가 배치되어 있으므로, 서로 인접하는 신호선부(32, 42)간의 혼선 등과 같은 전기적인 간섭을 억제할 수 있다.

또한, 그라운드부(34, 44)를 거쳐서 동축 케이블(11)의 외부 도체(14)와 접속된 가드 그라운드부(35, 45)에 동축 케이블(11)의 외부 도체(14)와 접속된 귀환 경로용의 배선으로서의 기능을 병용시킬 수 있다.

또한, 각각의 접속면(31, 41)의 신호선부(32, 42)의 배치가, 앞뒤로 피치(P)의 반 피치정도 어긋나서, 각각의 접속면(31, 41)의 신호선부(32, 42)의 이면측에 반대면측의 접속면(41, 31)의 가드 그라운드부(45, 35)가 배치되어 있으므로, 앞뒤의 신호선부(32, 42) 사이에서의 혼선 등과 같은 전기적인 간섭도 억제할 수 있다. 또한, 접점(32a, 36)의 피치를 변경하지 않고 접속면(31, 41)에 있어서의 동축 케이블(11)의 배열 피치를 접점(32a. 36)의 약 2배로 확대할 수 있다. 이것에 의해, 동축 케이블(11)으로서 중심 도체(12)가 대경의 것을 이용할 수 있다. 즉, 고밀도 실장화를 도모하면서 동축 케이블(11)의 중심 도체(12)로서 굵은 것을 이용하는 것이 가능하며, 전송 특성이나 노이즈 특성 등의 전기적 특성을 큰 폭으로 개선할 수 있다.

또한, 한 쪽의 접속면(31)에 커넥터의 단자와 도통 가능한 복수의 접점(32a, 36)이 배열되고, 한 쪽의 접속면(31)의 신호선부(32)는 그 일부가 접점(32a)이 되며, 다른 쪽의 접속면(41)의 신호선부(42)는 관통 구멍(37)을 거쳐서 접점(36)과 도통하고 있으므로, 중계 기판(21)의 한 쪽의 접속면(31)측으로부터 배선하는 것이 가능하며, 커넥터와의 접속 구조의 간략화를 도모할 수 있다. 또한, 신호선부(32, 42)로의 중심 도체(12)의 접속 위치(A, B)와 접점(32a, 36)과의 통전 경로의 거리가 각각의 접속면(31, 41)에 대해 동일 거리로 되어 있으므로, 앞뒤의 접속면(31, 41)에 접속된 동축 케이블(11)간에 있어서의 신호의 지연 시간 발생을 방지할 수 있다.

이와 같이, 동축 케이블 하네스(10)에 의하면, 양호한 전기적 특성을 확보하면서 고밀도 실장을 실현할 수 있다.

또한, 각 동축 케이블(11)을 정렬시켜 고정하기 위해서도 그라운드 바(38, 48)를 마련하는 것이 바람직하지만, 그라운드 바(38, 48) 없이 동축 케이블(11)이 양호하게 고정될 수 있으면, 그라운드 바(38, 48)는 마련하지 않아도 좋다.

본 발명을 상세하게 또한 특정의 실시형태를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않으면서 여러가지 변경 및 수정이 가능한 것은 당업자에게 명백하다. 본 출원은 2009년 7월 21일 출원의 일본 특허 출원(특허 출원 제 2009-169931 호)에 근거하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 인용한다.

10 : 동축 케이블 하네스 11 : 동축 케이블
12 : 중심 도체 13 : 내부 절연체
14 : 외부 도체 15 : 외피
21 : 중계 기판 31, 41 : 접속면
32, 42 : 신호선부 32a, 36 : 접점
34, 44 : 그라운드부 35, 45 : 가드 그라운드부
37 : 관통 구멍 A, B : 접속위치
P : 피치

Claims

중심 도체, 상기 중심 도체의 외주에 배설된 내부 절연체, 상기 내부 절연체의 외주에 배설된 외부 도체 및 상기 외부 도체의 외주에 배설된 외피를 갖는 복수의 동축 케이블과, 상기 동축 케이블의 적어도 일단측이 접속된 중계 기판을 구비한 동축 케이블 하네스에 있어서,
상기 중계 기판의 표면 및 이면에 복수의 상기 동축 케이블이 접속되어 있고,
상기 중계 기판의 표면 및 이면은, 소정 피치로 배열되고 상기 중심 도체가 접속된 복수의 신호선부와, 상기 외부 도체가 접속된 그라운드부와, 상기 그라운드부로부터 상기 신호선부의 사이로 연장된 가드 그라운드부를 가지며,
상기 신호선부의 배열 위치가 상기 중계 기판의 앞뒤로 반 피치정도 어긋나서, 각각의 접속면에 있어서 상기 신호선부의 반대면측에 상기 가드 그라운드부가 배치되고,
상기 중계 기판의 표면에서 상기 신호선부가 상기 중계 기판의 일단부에서 상기 소정 피치로 배열되며, 상기 신호선부끼리의 사이에, 커넥터의 단자와 도통 가능한 복수의 접점이 배열되고, 상기 중계 기판의 이면에 있어서의 상기 신호선부는 관통 구멍을 거쳐서 상기 접점과 도통되고 있는 것을 특징으로 하는
동축 케이블 하네스.
제 1 항에 있어서,
상기 중계 기판의 이면에 있어서의 상기 신호선부에서는, 상기 관통 구멍의 길이만큼 상기 중심 도체의 접속 위치가 상기 중계 기판의 표면에 있어서의 상기 중심 도체의 접속 위치보다 상기 관통 구멍에 인접하여 있는 것을 특징으로 하는
동축 케이블 하네스.