以下、本発明の高速シールド形フラット� ��ーブルの実施形態を添付図面を参照して詳� ��に説明する。

 図1は、本発明の第1実施形態に係る高速� �ールド形フラットケーブルの構造断面図で� �る。なお、以下に説明する本発明の高速シ� �ルド形フラットケーブルに係る各実施形態� �おいて、共通する特徴部分は、導体2の外周� ��外周絶縁体4で被覆された少なくとも1つの� �号線S1と、導体2の外周が導電性樹脂5で被覆� ��れて形成された複数のグラウンド線G1とが� �面的に連接されて構成されたフラットケー� �ル6と、フラットケーブル6の上下に密着され たシールド材7、7とを備え、フラットケーブ� ��7の幅方向両側にグラウンド線G1、G1がそれ� �れ配置され、かつグラウンド線G1、G1が上下� ��シールド材7、7と電気的に接続されている� �成を備えている点にある。

 上記特徴部分の構成により、本発明の高� ��シールド形フラットケーブルは、フラット� ��ーブル6の両側のグラウンド線G1、G1が上下� �シールド材に電気的に接続されることで外� �ノイズに対してフラットケーブルの上下左� �が絶縁されるため、シールド材7、7のみでフ ラットケーブル6が絶縁される。従って、従� �に比べてフラットケーブルを外覆していた� �縁性のシースを省くことができる。また、� �ースがないので、フラットケーブル6に圧接� ��コネクタを端末加工する際、末端部分の上� ��のシールド材7、7の必要量を剥ぎ取るだけ� �よい。さらに、グラウンド線G1とシールド材 7との電気的接続加工が不要であるから、従� �のケーブルに比べて、取り扱いが容易であ� �て作業時間を短縮できる。

 [第1実施形態]
 図1に示すように、第1実施形態に係る高速� �ールド形フラットケーブル1Aは、導体2の外� �が外周絶縁体4で被覆された信号線S1と、導� �2の外周が導電性樹脂5で被覆されたグラウン ド線G1とを有し、平衡伝送(balanced transmission)� ��として、中央部に2つの信号線S1、S1が並べ� �配置され、これらの両側にグラウンド線G1、 G1がそれぞれ並べて配置されて基本ユニット( G1、S1、S1、G1)が構成されている。さらに、前 記基本ユニットが1回ないし複数回並列に並� �て配置されると共に、隣接する信号線S1、S1� ��外周絶縁体4同士が接着または融着されてフ ラットケーブル6が形成されている。そして� �フラットケーブル6の上下にシールド材7、7� �それぞれ設けられ、かつ密着されて両側の� �ラウンド線G1、G1が上下のシールド材7、7と� �気的に接続されている。

 なお、平衡伝送は、1本の信号線に対して 2本の対等な信号線のペアを用いて、信号を� �の信号線ペアの間の電位差として送り、そ� �信号は、差動信号(differential signal)と呼ばれ� ��。従って、平衡伝送は、高速で、長距離あ� ��いは厳しい電磁環境のためのインターフェ� ��スとして、広く多用されている。

 [第2実施形態]
 図2は、本発明の第2実施形態に係る高速シ� �ルド形フラットケーブルの構造断面図であ� �。図2に示すように、第2実施形態に係る高速 シールド形フラットケーブル1Bは、第1実施形 態と同じ構造の信号線S1及びグラウンド線G1� �用いており、平衡伝送用として、中央部に2� ��の信号線S1、S1が並べて配置され、これらの 両側にグラウンド線G1、G1がそれぞれ並べて� �置されて基本ユニットが構成されている。� �記基本ユニットは、隣接する信号線S1、S1の� ��周絶縁体4同士が接着または融着されてフラ ットケーブル6が形成されている。そして、� �ラットケーブル6の上下にシールド材7、7が� �れぞれ設けられ、かつ密着されて両側のグ� �ウンド線G1、G1が上下のシールド材7、7と電� �的に接続されている。

 第2実施形態に係る高速シールド形フラッ トケーブル1Bでは、さらに、互いに隣接する� ��本ユニット同士は、互いに隣接する基本ユ� ��ットに共通する1つの共通グラウンド線G1Kで 連結されている点が、第1実施形態と異なっ� �いる。このように、共通グラウンド線G1Kを� �用した方が実際問題として、心数を減らす� �とが可能になり、好ましい結果を示した。

 ここで、導電性樹脂5としては、代表的なも のとしては導電性PVC(ポリ塩化ビニル)や導電� ��エラストマなどが挙げられ、一般的に、10 ⁷ ω・cm以下のものをいう。本発明では導電性PV Cを使用した。シールド材7としては、代表的� ��例として、銅、アルミ、銀、ニッケルなど� ��挙げられるが、本発明では、銅テープを使� ��した。更に、外周絶縁体4としては、一般的 には、通常誘電率εが3.0程度のもので、コン� ��ウンドの組成により、大きく変わるが、代� ��的な例として、PVCを使用して行った。なお� ��本発明の高速シールド形フラットケーブル1 の構成表を下記の表1に示す。

 [第3実施形態]
 図3は、本発明の第3実施形態に係る高速シ� �ルド形フラットケーブルの構造断面図であ� �。図3Aに示すように、第3実施形態に係る高� �シールド形フラットケーブル1Cは、導体2の� �周が外周絶縁体4で被覆された信号線S1と、� �体2の外周が導電性樹脂5で被覆されたグラウ ンド線G1とを有し、不平衡伝送(unbalanced transm ission)用として、中央部に配置した信号線S1の 両側にそれぞれ並べてグラウンド線G1、G1が� �置されて基本ユニット(G1、S1、G1)が構成され ている。さらに、前記基本ユニットが1回な� �し複数回並列に並べて配置され、かつ隣接� �る信号線S1、S1の外周絶縁体4同士が接着また は融着されてフラットケーブル6が形成され� �フラットケーブル6の上下にシールド材7、7� �設けられ、かつ密着されて両側のグラウン� �線G1、G1が上下のシールド材7、7と電気的に� �続されている。

 なお、不平衡伝送は、それぞれの信号に� ��して1本の信号線を用いて、信号をその信号 のグラウンドに対する電圧として送り、その 信号は、シングルエンド(single end)信号と呼� �れる。

 [第4実施形態]
 図3Bに示すように、第4実施形態に係る高速� ��ールド形フラットケーブル1Dは、第3実施形� ��と同じ構造の信号線S1及びグラウンド線G1を 用いており、不平衡伝送用として、中央部に 配置した信号線S1の両側にそれぞれ並べてグ� ��ウンド線G1、G1が配置されて基本ユニットが 構成されている。さらに、前記基本ユニット が複数回並列に並べて配置され、かつ隣接す る信号線S1、S1の外周絶縁体4同士が接着また� ��融着されてフラットケーブル6が形成され、 フラットケーブル6の上下にシールド材7、7が 設けられ、かつ密着されて両側のグラウンド 線G1、G1が上下のシールド材7、7と電気的に接 続されている。

 第4実施形態に係る高速シールド形フラッ トケーブル1Dでは、さらに、互いに隣接する� ��本ユニット同士は、互いに隣接する基本ユ� ��ットに共通する1つの共通グラウンド線G1Kで 連結されている点が、第3実施形態と異なっ� �いる。先に説明した第2実施形態と同様、共� ��グラウンド線G1Kを使用した方が実際問題と� ��て、心数を減らすことが可能になり、好ま� ��い結果を示した。ここで、外周絶縁体4とし ては、第1実施形態と同様、PVCを使用した。

 第1~第4実施形態における伝送モード(G1S1S1 G1またはG1S1G1)の組み合わせは、並列のコア(G1 線またはS1線)の組み合わせで如何様にも並列 化が可能であるので、伝送モードに応じて自 由に設定が可能になる。

 [第5実施形態]
 図4は、本発明の第5実施形態に係る高速シ� �ルド形フラットケーブルの構造断面図であ� �。第4実施形態に係る高速シールド形フラッ� ��ケーブル1Eは、フラットケーブルの信号線� �グランド線の配列は、第2実施形態と同様で� ��るが、信号線の構造が第2実施形態と異なっ ている。第5実施形態における信号線S2は、導 体2と外周絶縁体4との間に、外周絶縁体4とは 誘電率が異なる中間絶縁体3が形成されたも� �である。中間絶縁体3は特性インピーダンス� ��調整するためのものである。

 ここで、外周絶縁体4とは異なる誘電率の 低誘電率の中間絶縁体3としては、代表的な� �として、発泡PE(ポリエチレン)やPTFE樹脂(4フ� ��化エチレン)などが挙げられ、また、高誘電 率絶縁体としては、PVDF(ポリフッ化ビニリデ� ��)などが挙げられるが、本発明では、低誘電 率絶縁体の場合は、PTFE樹脂を使用し、高誘� �率絶縁体の場合は、PVDFを使用した。

 なお、フラットケーブルの末端に接続する� ��接型コネクタの制約から導体径と信号ピッ� ��が決められている。このような、制約条件� ��、特性インピーダンスは、(L/C) ^1/2 で表される。ここで、Lは、導体径でほぼ一� �である。従って、特性インピーダンスを調� �するには、Cの値を調整するしかない。この� ��めに絶縁体の誘電率の組み合わせができる� ��とが必要になる。

 第5実施形態では、信号線として、導体2� �上に外周絶縁体4とは誘電率の異なる中間絶� ��体3を施し、その上に外周絶縁体4としてPVC� �どの通常の絶縁体を被覆した構造とするこ� �により、個々のコアを接着または融着によ� �接続したフラットケーブルを製造すること� �可能になる。これにより、従来のシールド� �ラットケーブルよりも特性インピーダンス� �調整することができ、特性インピーダンス� �変更を自由に設定することが可能になるの� �、高速伝送に対応が可能になる。

 [第6実施形態]
 図5は、本発明の第6実施形態に係る高速シ� �ルド形フラットケーブルの構造断面図であ� �。第6実施形態に係る高速シールド形フラッ� ��ケーブル1Fは、図5に示すように、フラット� ��ーブルの信号線とグランド線の配列は、第3 実施形態と同様であるが、信号線の構造が第 3実施形態と異なっている。第5実施形態にお� ��る信号線S2は、第5実施形態と同じく、導体2 と外周絶縁体4との間に、外周絶縁体4とは誘� ��率が異なる中間絶縁体3が形成されたもので ある。中間絶縁体3は特性インピーダンスを� �整するためのものである。

 次に、第1実施形態から第6実施形態にお� �て、シールド材7を密着させるには、熱ロー� ��で接着させた場合の方が好ましいが、それ� ��外の真空引きによる方法でも構わない。こ� ��ような方法で密着(接着や真空引きだけでな く、融着も可)させているため、シールド材7� ��引っ張ることにより、シールド材7を容易に 剥ぎ取ることが可能になる。

 図6は、第1実施形態の高速シールド形フ� �ットケーブルを端末加工する場合の説明図� �ある。本発明は、このような構造であるの� �、図6に示すように、高速シールド形フラッ� ��ケーブル1Aを端末加工する際、シールド材7� ��剥ぎ取り、基本ユニット毎に隣接して接着� ��たは融着している外周絶縁体4を長手方向に 引き裂いて分岐し、内在するフラットケーブ ル6を圧接型コネクタで一括圧接接続するこ� �が可能になる。

 フラットケーブル6に圧接型コネクタを端 末加工する際、引き裂いて分岐した部分に圧 接型コネクタで接続すればよい。また、残さ れた部分の両方のグラウンド線G1とシールド� ��7、7の電気的接続加工をしなくて済むので� �従来のケーブルに比べて、取り扱いが容易� �あって作業時間を短縮でき、基本ユニット� �整数倍単位でケーブルを分岐して利用する� �とができる。なお、図6に示す例の場合、基� ��ユニット毎に分岐し、基本ユニット毎に圧� ��型コネクタで接続する。

 なお、圧接型コネクタとしては、例えば� ��特公平1-50078号公報、特許第3005813号公報、� �開平11-288749号公報等に開示されているよう� �従来公知のものを使用することができる。

 本発明の高速シールド形フラットケーブ� ��は、図6から明らかなように、基本ユニット GSSGまたは基本ユニットGSGの両側の導電性樹� �を使用したグラウンド線G1と上下のシールド 材7、7で覆った構造であるので、従来よりも� ��ールド材の必要量が容易に剥き出せ更に、� ��ラウンド線G1とシールド材7,7との電気的接� �加工が不要になるので、従来のケーブルに� �べて、取り扱いが容易であるだけでなく、� �在するフラットケーブルに圧接型コネクタ� �一括圧接接続できるので、端末処理作業に� �する時間を大幅に削減することが可能とな� �、高周波特性も大幅に改善される。

 以上に説明したように、基本ユニットG1S1 S1G1または基本ユニットG1S1G1の各基本ユニッ� �を上下の2枚のシールド材を導電性樹脂を使� ��したグラウンド線を介して接続することで� ��複数のシールド2心または同軸線を容易に構 成できる。なお、従来では、このような複数 のシールド2心または同軸線をコネクタ付け� �る際には、各々のシールドを剥くなどのシ� �ルド処理をしてから、コネクタ付けをする� �要があったが、本発明のフラットケーブル� �グラウンド線を介して長手方向に上下のシ� �ルド材7、7が接続されているので、シールド 材7の必要量を容易に剥き出すことが可能に� �り、容易に圧接することが可能になる。

 なお、図2並びに図3Bに示すように隣接す� ��基本ユニット同士を共通グラウンド線G1Kで� ��結させた場合、これも心数によって変わる� ��、心数が多数の場合には、分岐して圧接型� ��ネクタに接続し、適当な心数の場合には、� ��岐せずに圧接型コネクタに一括圧接する方� ��も可能である。

 次に、本発明の高速シールド形フラット� ��ーブルと従来のシールドなしフラットケー� ��ルについて、差動インピーダンスについて� ��比較検討を行った。図7Aに示すように、本� �明の高速シールド形フラットケーブルの差� �インピーダンスのばらつきは、4.6ωであるの に対して、図7Bに示すように従来のシールド� ��しケーブルは、12.6ωで、本発明の差動イン� ��ーダンスのばらつきが小さく、従来に比べ� ��良好な結果が得られていることがわかった� ��

 次に、本発明の高速シールド形フラット� ��ーブルと、従来のシールドなしフラットケ� ��ブルと、従来のシールドなしケーブルにシ� ��ルドを施した従来のシールドありフラット� ��ーブルとの3種類について、クロストークの 比較検討結果を図8に示す。本発明の高速シ� �ルド形フラットケーブルは、従来のシール� �なしケーブルや従来のシールドありケーブ� �に比較して、特に、低周波数の領域で良好� �結果を示していることがわかった。

 最後に、本発明の高速シールド形フラッ� ��ケーブルと従来のシールドなしフラットケ� ��ブルのアイパターン(1m 1Gbps)についての比� �検討を行った結果を図9に示す。図9Aに示す� �うに、本発明の高速シールド形フラットケ� �ブルは、図9Bに示す従来のシールドなしフラ ットケーブルと比較して、ジッタの少ないア イパターン波形であり、良好な結果を示して いることがわかった。

 本発明の場合、代表的なケーブル構造と� ��て、例えば、導体の外周に外周絶縁体とは� ��なる誘電率の絶縁体を施し、さらにその周� ��に外周絶縁体を被覆して2層構造とした信号 線で説明したが、変形例として2層以上の構� �にしたものでも構わない。また、隣接する� �縁体同士を接着または融着する方法として� �、熱融着による方法が一般的であるが、接� �による方法でも構わず、これに限るもので� �ない。このように本発明は各種の変形を含� �ものであることはいうまでもない。