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特開2024-131382導体線の接続構造及び導体線の接続方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024131382
(43)【公開日】2024-09-30
(54)【発明の名称】導体線の接続構造及び導体線の接続方法
(51)【国際特許分類】
   H01R 12/53 20110101AFI20240920BHJP
   H02G 1/14 20060101ALI20240920BHJP
   H02G 1/12 20060101ALI20240920BHJP
   H01R 43/02 20060101ALN20240920BHJP
【FI】
H01R12/53
H02G1/14
H02G1/12 080
H01R43/02 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023041606
(22)【出願日】2023-03-16
(71)【出願人】
【識別番号】000005083
【氏名又は名称】株式会社プロテリアル
(74)【代理人】
【識別番号】110002583
【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小林 拓実
【テーマコード(参考)】
5E051
5E223
5G353
5G355
【Fターム(参考)】
5E051KA01
5E051KB03
5E223AB41
5E223AB76
5E223AC21
5E223AC34
5E223BA57
5E223BB01
5E223CC11
5E223CD01
5E223DA22
5E223DB11
5G353BA03
5G353CA01
5G355AA03
5G355BA01
5G355BA02
5G355BA11
5G355CA07
5G355CA14
5G355CA17
(57)【要約】
【課題】基板の電極に接続される部分の複数の導体線が互いに接触するように湾曲してしまうことを抑制し、導体線同士の短絡を防ぐことが可能な導体線の接続構造及び導体線の接続方法を提供する。
【解決手段】所定の並び方向に並ぶ導体線21,31,41を絶縁被覆材22,32,42の一部を除去して基板1の電極11~13に接続する接続構造において、導体線21,31,41は、長手方向の一部において全周が絶縁被覆材22,32,42に被覆され、当該一部よりも先端側では、導体線21,31,41の間に絶縁帯61,62が介在して導体線21,31,41の外周面21a,31a,41aの一部が絶縁帯61,62から露出しており、絶縁帯61,62は、絶縁被覆材22,32,42を少なくとも一部に含む絶縁性樹脂からなり、絶縁帯61,62から露出した導体線21,31,41の外周面21a,31a,41aが電極11~13に接続されている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の並び方向に並ぶ複数の導体線を、前記複数の導体線を被覆する絶縁被覆材の一部を除去して基板の電極に電気的に接続する導体線の接続構造であって、
前記複数の導体線は、その長手方向の一部において全周が前記絶縁被覆材に被覆され、前記長手方向の前記一部よりも先端側では、前記複数の導体線の間に帯状の絶縁帯が介在して前記複数の導体線の外周面の一部が前記絶縁帯から露出しており、
前記絶縁帯は、前記絶縁被覆材を少なくとも一部に含む絶縁性樹脂からなり、
前記長手方向及び前記並び方向に対して垂直な方向の前記絶縁帯の厚みが前記複数の導体線の導体径以下であり、
前記絶縁帯から露出した前記複数の導体線の外周面が前記電極に接続されている、
導体線の接続構造。
【請求項2】
複数の導体線の本数が3本以上であり、
前記複数の導体線のうち前記並び方向の両端部の導体線を除く他の導体線の外周面の一部が複数の前記絶縁帯の間から前記長手方向及び前記並び方向に対して垂直な方向に露出している、
請求項1に記載の導体線の接続構造。
【請求項3】
前記複数の導体線のうち前記並び方向の両端部の導体線は、前記並び方向の外側にあたる一方の側面が前記絶縁帯に覆われていない、
請求項2に記載の導体線の接続構造。
【請求項4】
前記複数の導体線が前記長手方向の前記一部において個別の前記絶縁被覆材にそれぞれ被覆されており、
前記絶縁帯は、前記絶縁被覆材と、前記絶縁被覆材同士の間隔を保持する間隔保持部材とからなる、
請求項1乃至3の何れか1項に記載の導体線の接続構造。
【請求項5】
前記複数の導体線が前記長手方向の前記一部において全周が一括して前記絶縁被覆材に被覆されており、
前記絶縁帯が前記絶縁被覆材によって形成されている、
請求項1乃至3の何れか1項に記載の導体線の接続構造。
【請求項6】
所定の並び方向に並んで互いに平行に配置された複数の導体線を基板の電極に電気的に接続する導体線の接続方法であって、
前記並び方向と平行にレーザ光を照射して前記複数の導体線の外周を覆う絶縁性樹脂からなる絶縁性樹脂塊の一部を除去し、前記複数の導体線の長手方向及び前記並び方向に対して垂直な方向の厚みが前記複数の導体線の導体径以下である帯状の絶縁帯を前記複数の導体線の間に形成する工程と、
前記絶縁帯から露出した前記複数の導体線のそれぞれの外周面の一部を前記電極に接続する工程と、を備えた、
導体線の接続方法。
【請求項7】
前記複数の導体線がそれぞれ絶縁被覆材に被覆されて複数の被覆電線を構成しており、
前記絶縁帯を形成する工程の前工程として、前記絶縁被覆材同士の間隔を保持する間隔保持部材を前記複数の被覆電線に組み合わせて前記絶縁性樹脂塊を形成する工程をさらに有する、
請求項6に記載の導体線の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、導体線の接続構造及び導体線の接続方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、例えば医療用超音波診断装置の本体側又は探触子側の基板の電極に導体線を接続する方法として、特許文献1に記載のものが知られている。特許文献1の接続方法は、複数の極細ケーブルのそれぞれの中心導体を被覆する絶縁体の一部を除去し、中心導体を所定長さにわたって剥ぐ工程と、FPC等の基板に形成されたベタパッド上に複数の中心導体を並べて半田付けする工程と、半田付けされた複数の中心導体をベタパッドと共にレーザーウォータジェット加工により所定のピッチで切断する工程とを有している。この接続方法によれば、絶縁体が除去された部分の中心導体が湾曲してベタパッド上で複数の中心導体同士が接触していても、レーザーウォータジェット加工によって中心導体がベタパッドと共に切断されるので、中心導体同士の短絡を防ぐことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003-180012号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載の接続方法では、レーザーウォータジェット加工により基板の基材をも切断してしまうおそれがあり、基板の構成に制約が生じる。
【0005】
そこで、本発明は、基板の電極に接続される部分の複数の導体線が互いに接触するように湾曲してしまうことを抑制し、以って導体線同士の短絡を防ぐことが可能な導体線の接続構造及び導体線の接続方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記課題を解決することを目的として、所定の並び方向に並ぶ複数の導体線を、前記複数の導体線を被覆する絶縁被覆材の一部を除去して基板の電極に電気的に接続する導体線の接続構造であって、前記複数の導体線は、その長手方向の一部において全周が前記絶縁被覆材に被覆され、前記長手方向の前記一部よりも先端側では、前記複数の導体線の間に帯状の絶縁帯が介在して前記複数の導体線の外周面の一部が前記絶縁帯から露出しており、前記絶縁帯は、前記絶縁被覆材を少なくとも一部に含む絶縁性樹脂からなり、前記長手方向及び前記並び方向に対して垂直な方向の前記絶縁帯の厚みが前記複数の導体線の導体径以下であり、前記絶縁帯から露出した前記複数の導体線の外周面が前記電極に接続されている、導体線の接続構造を提供する。
【0007】
また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、所定の並び方向に並んで互いに平行に配置された複数の導体線を基板の電極に電気的に接続する導体線の接続方法であって、前記並び方向と平行にレーザ光を照射して前記複数の導体線の外周を覆う絶縁性樹脂からなる絶縁性樹脂塊の一部を除去し、前記複数の導体線の長手方向及び前記並び方向に対して垂直な方向の厚みが前記複数の導体線の導体径以下である帯状の絶縁帯を前記複数の導体線の間に形成する工程と、前記絶縁帯から露出した前記複数の導体線のそれぞれの外周面の一部を前記電極に接続する工程と、を備えた、導体線の接続方法を提供する。
【発明の効果】
【0008】
本発明に係る導体線の接続構造及び導体線の接続方法によれば、基板の電極に接続される部分の導体線の湾曲を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明の第1の実施の形態に係る接続構造によって基板の第1乃至第3のパッド電極に導体線がそれぞれ接続された第1乃至第3の被覆電線を示す斜視図である。
図2図1のA-A線断面図である。
図3図1のB-B線断面図である。
図4】第1乃至第3の被覆電線の外周に接着剤を塗布及び固化させて絶縁性樹脂塊を形成した状態を示す斜視図である。
図5】第2工程を示す説明図である。
図6】第2工程が完了した状態を示す斜視図である。
図7】第3工程を示す斜視図である。
図8】第3工程が完了した状態を示す斜視図である。
図9】第4工程を示す斜視図である。
図10】第1の実施の形態の変形例に係る第1乃至第3の被覆電線及び間隔保持部材としての接着剤によって形成した絶縁性樹脂塊の断面図である。
図11図10に示す絶縁性樹脂塊が第2工程によって加工された状態の断面図である。
図12】第2の実施の形態に係る接続構造を示す斜視図である。
図13図10のC-C線断面図である。
図14図10のD-D線断面図である。
図15】絶縁被覆材の一部である絶縁性樹脂塊をレーザ加工し、第1の絶縁帯及び第2の絶縁帯を形成する工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る接続構造によって基板1の第1乃至第3のパッド電極11~13に導体線21,31,41がそれぞれ接続された第1乃至第3の被覆電線2~4を示す斜視図である。図2は、図1のA-A線断面図であり、図3は、図1のB-B線断面図である。
【0011】
基板1は、ポリイミド等の樹脂からなる板状の基材10の表面に第1乃至第3のパッド電極11~13が形成されている。第1乃至第3のパッド電極11~13は、銅等の導電性が高い金属箔からなり、導体線21,31,41に沿った方向が長辺方向となる長方形状である。図1に示す例では、第1乃至第3のパッド電極11~13の長辺方向の一端部から配線パターン14~16が延在して形成されている。第1乃至第3の被覆電線2~4は、基板1に平行な所定の並び方向に並んでいる。図2及び図3では、この並び方向Dを両矢印で示している。
【0012】
本実施の形態では、第1乃至第3の被覆電線2~4の導体線21,31,41が、それぞれの長手方向の一部において、個別の絶縁被覆材22,32,42に被覆されている。第1の被覆電線2は、導体線21と、導体線21を被覆する絶縁被覆材22とを有し、並び方向Dの一方の端部に配置されている。第2の被覆電線3は、導体線31と、導体線31を被覆する絶縁被覆材32とを有し、並び方向Dの中央部に配置されている。第3の被覆電線4は、導体線41と、導体線41を被覆する絶縁被覆材42とを有し、並び方向Dの他方の端部に配置されている。
【0013】
導体線21,31,41は、銅等の良導電性金属からなる。本実施の形態では、導体線21,31,41が断面円形状の単線であるが、これに限らず、複数の素線を撚り合わせた撚線であってもよい。導体線21,31,41のそれぞれの導体径D,D,D図2参照)は、例えば0.1mm以下であり、より具体的には例えばAWG(American Wire Gauge)48相当の0.03159mmである。絶縁被覆材22,32,42は、例えばPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)等の絶縁性樹脂からなる。
【0014】
基板1は、例えば一端部が人体内に挿入されるカテーテルの先端側、もしくは第1乃至第3の被覆電線2~4によって先端側と接続される本体側に配置される。なお、本実施の形態では、一例として3本の被覆電線(第1乃至第3の被覆電線2~4)のそれぞれの導体線を基板の複数の電極(第1乃至第3のパッド電極11~13)に接続する場合について説明するが、本発明の接続構造により、2本又は4本以上の被覆電線の導体線を基板の電極に接続することも可能である。
【0015】
導体線21,31,41は、それぞれの先端部が第1乃至第3のパッド電極11~13上に配置され、半田110,120,130によって第1乃至第3のパッド電極11~13と電気的に接続されている。なお、半田110,120,130に替えて、導電性接着剤によって導体線21,31,41を第1乃至第3のパッド電極11~13に電気的に接続してもよい。
【0016】
第1乃至第3の被覆電線2~4は、絶縁被覆材22,32,42同士の間隔を保持する間隔保持部材として機能する接着剤5によって一体化されている。第1乃至第3の被覆電線2~4の絶縁被覆材22,32,42及び接着剤5は、後述するレーザ加工により形成された加工面7aよりも先端側(第1乃至第3のパッド電極11~13側)にあたる部分の一部が除去され、導体線21,31,41の外周面21a,31a,41aの一部が露出している。接着剤5は、レーザ加工が可能な樹脂系のものであり、例えばエポキシ樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤、又はウレタン樹脂系接着剤である。
【0017】
導体線21,31,41は、加工面7aよりも電線中央側(第1乃至第3の被覆電線2~4の全長の中央部側)にあたる長手方向の一部において、外周面21a,31a,41aの全周が絶縁被覆材22,32,42にそれぞれ被覆されている。導体線21,31,41は、加工面7aの先端側及び電線中央側において、互いに間隔をあけて並び方向Dに沿って並んでいる。
【0018】
加工面7aよりも先端側では、導体線21,31,41の間に第1及び第2の絶縁帯61,62が介在して配置されている。第1及び第2の絶縁帯61,62は、導体線21,31,41の長手方向に沿って延在する帯状であり、導体線21,31,41を区画している。第1の絶縁帯61は、第1の被覆電線2の導体線21と第2の被覆電線3の導体線31との間に配置され、第2の絶縁帯62は、第2の被覆電線3の導体線31と第2の被覆電線4の導体線41との間に配置されている。
【0019】
導体線21,31,41は、外周面21a,31a,41aの一部が第1及び第2の絶縁帯61,62から露出しており、第1及び第2の絶縁帯61,62から露出した外周面21a,31a,41aの一部が半田110,120,130によって第1乃至第3のパッド電極11~13に接続されている。また、半田110,120,130は、導体線21,31,41の先端面21b,31b,41bにも付着している。
【0020】
第1の絶縁帯61は、第1及び第2の被覆電線2,3の絶縁被覆材22,32を少なくとも一部に含む絶縁性樹脂からなる。第2の絶縁帯62は、第2及び第3の被覆電線3,4の絶縁被覆材32,42を少なくとも一部に含む絶縁性樹脂からなる。本実施の形態では、第1の絶縁帯61が第1及び第2の被覆電線2,3の絶縁被覆材22,32と接着剤5とからなり、第2の絶縁帯62が第2及び第3の被覆電線3,4の絶縁被覆材32,42と接着剤5とからなる。
【0021】
導体線21,31,41の長手方向及び並び方向Dに対して垂直な方向の第1及び第2の絶縁帯61,62の厚みT,Tは、導体線21,31,41の導体径D,D,D以下である。第2の被覆電線3の導体線31の外周面31aは、第1の絶縁帯61と第2の絶縁帯62との間から導体線21,31,41の長手方向及び並び方向Dに対して垂直な方向に露出している。
【0022】
第1乃至第3の被覆電線2~4の導体線21,31,41のうち並び方向Dの両端部にあたる第1の被覆電線2の導体線21及び第3の被覆電線4の導体線41は、並び方向Dの外側にあたる一方の側面21c,41cが第1及び第2の絶縁帯61,62に覆われていない。ここで、並び方向Dの外側とは、第1乃至第3の被覆電線2~4の導体線21,31,41のうち並び方向Dの中央部にあたる第2の被覆電線3の導体線31側の反対側をいう。
【0023】
第1の被覆電線2の導体線21の側面21cは、並び方向Dに沿って並び方向Dの外側から導体線21を見たときに視認可能な範囲の導体線21の外周面21aの一部である。第3の被覆電線4の導体線41の側面41cは、並び方向Dに沿って並び方向Dの外側から導体線41を見たときに視認可能な範囲の導体線41の外周面41aの一部である。第1の被覆電線2の導体線21の側面21cには、半田110が付着し、第3の被覆電線4の導体線41の側面41cには、半田130が付着している。
【0024】
次に、導体線21,31,41を基板1の第1乃至第3のパッド電極11~13に電気的に接続する接続方法について図4乃至図9を参照して説明する。この接続方法は、第1乃至第3の被覆電線2~4の絶縁被覆材22,32,42同士の間隔を保持する間隔保持部材としての接着剤5を第1乃至第3の被覆電線2~4に組み合わせて絶縁性樹脂塊50を形成する第1工程と、絶縁性樹脂塊50に並び方向Dと平行にレーザ光を照射して絶縁性樹脂塊50の一部を除去し、第1及び第2の絶縁帯61,62を形成する第2工程と、導体線21,31,41ならびに第1及び第2の絶縁帯61,62の余長部分を除去する第3工程と、第1及び第2の絶縁帯61,62から露出した導体線21,31,41を第1乃至第3のパッド電極11~13に接続する第4工程とを有している。
【0025】
図4は、第1乃至第3の被覆電線2~4の外周に接着剤5を塗布及び固化させて絶縁性樹脂塊50を形成した状態を示す斜視図である。絶縁性樹脂塊50は、導体線21,31,41の外周を覆う絶縁性樹脂からなる固体であり、導体線21,31,41と共に湾曲させることが可能な弾性を有している。本実施の形態では、絶縁性樹脂塊50が絶縁被覆材22,32,42及び接着剤5からなる。絶縁性樹脂塊50は、第1乃至第3の被覆電線2~4の長手方向に沿って所定の長さ範囲に形成されている。
【0026】
本実施の形態では、接着剤5によって一体化された部分の全体にわたり、第1の被覆電線2の絶縁被覆材22と第2の被覆電線3の絶縁被覆材32との間隔、及び第2の被覆電線3の絶縁被覆材32と第3の被覆電線4の絶縁被覆材42との間隔が、0mmよりも大きい一定値である。図2では、これらの間隔をS,Sで示している。ただし、S,Sが0mmであってもよい。つまり、第1の被覆電線2の絶縁被覆材22と第2の被覆電線3の絶縁被覆材32とが接していてもよく、第2の被覆電線3の絶縁被覆材32と第3の被覆電線4の絶縁被覆材42とが接していてもよい。
【0027】
図5は、第2工程を示す説明図である。第2工程では、並び方向Dが鉛直方向となるように一対の治具71,72によって絶縁性樹脂塊50を挟持し、鉛直方向の上方から絶縁性樹脂塊50に向かってレーザ加工ヘッド73からレーザ光70を照射する。レーザ光70は、COレーザ光であり、レーザ光70の照射によって絶縁被覆材22,32,42及び接着剤5が燃焼及び気化して除去されるが、導体線21,31,41の外周面21a,31a,41aではレーザ光70が反射される。ここでは、導体線21,31,41の導体径D,D,Dは、同一径である。また、導体線21,31,41の中心位置を結ぶと直線状となり、並び方向Dと平行な直線である。
【0028】
レーザ光70は、並び方向Dと平行に、第1の被覆電線2側及び第3の被覆電線4側から照射する。具体的には、例えば第1の被覆電線2が鉛直方向の上側となるように絶縁性樹脂塊50を保持した状態で光軸が並び方向Dと平行となるように絶縁性樹脂塊50にレーザ光70を照射した後、絶縁性樹脂塊50の上下を反転させて第3の被覆電線4が鉛直方向の上側となるように絶縁性樹脂塊50を保持し、同様にレーザ光70を照射する。なお、この順序を逆にして、先に第3の被覆電線4側からレーザ光70を照射してもよい。
【0029】
レーザ加工ヘッド73は、絶縁性樹脂塊50に対し、第1乃至第3の被覆電線2~4の長手方向及び並び方向Dに対して垂直なX方向、及び第1乃至第3の被覆電線2~4の長手方向に沿ったY方向に相対移動可能である。第2工程では、レーザ加工ヘッド73を絶縁性樹脂塊50に対してX方向及びY方向に移動させながらレーザ光70を照射する。
【0030】
第1の絶縁帯61は、主として第1の被覆電線2の導体線21と治具71,72との間を通過したレーザ光70によって形成され、レーザ光70の広がりにより厚みTが導体線21の導体径D以下となる。また、第2の絶縁帯62は、主として第3の被覆電線4の導体線31と治具71,72との間を通過したレーザ光70によって形成され、レーザ光70の広がりにより厚みTが導体線31の導体径D以下となる。これにより、第2の被覆電線3の導体線31が、第2の電極パッド12との接続が可能な程度に露出する。
【0031】
図6は、第2工程が完了した状態を示す斜視図である。第2工程では、導体線21,31,41の間の部分以外の絶縁性樹脂塊50が除去され、導体線21,31,41の間に第1及び第2の絶縁帯61,62が形成される。また、第2工程では、第1乃至第3の被覆電線2~4の長手方向における絶縁性樹脂塊50の両端部を除く中間部分にレーザ光70を照射する。これにより、絶縁性樹脂塊50の両端部が治具71,72に保持された状態でレーザ光70によるレーザ加工が行われるので、レーザ加工中に導体線21,31,41を直線状に保つことができる。
【0032】
図7は、第3工程を示す斜視図である。図8は、第3工程が完了した状態を示す斜視図である。第3工程では、導体線21,31,41ならびに第1及び第2の絶縁帯61,62を長手方向の一箇所で長手方向に対して垂直に切断し、第2工程で除去されずに残存した絶縁性樹脂塊50の両端部のうち第1乃至第3の被覆電線2~4の先端側にあたる一方の端部を含む余長部分を除去する。この切断は、図7に示すように刃具74によって行ってもよく、例えばYAGレーザを用いて行ってもよい。
【0033】
図9は、第4工程を示す斜視図である。第4工程では、一例として、加圧加熱ツール75を用いて導体線21,31,41を第1乃至第3のパッド電極11~13に接続する。加圧加熱ツール75は、導体線21,31,41及び第1及び第2の絶縁帯61,62の先端部を基板1に向かって押し付けて導体線21,31,41を第1乃至第3のパッド電極11~13に接触させる。また、加圧加熱ツール75は、導体線21,31,41を加熱して第1乃至第3のパッド電極11~13に導体線21,31,41を半田付けする。
【0034】
この半田付けとして具体的には、例えば予めパッド電極11~13に塗布しておいたクリーム半田100を熱によって溶かすことにより行う。また、パッド電極11~13上に粒状の半田を配置し、この粒状の半田を溶かすことにより行ってもよい。またさらに、加圧加熱ツール75による加熱に限らず、例えば熱風によって半田を溶かしてもよい。半田は、例えばSn-Ag-Cu系、Au-Sn系、又はSn-Bi系の合金からなるものを好適に用いることができる。
【0035】
なお、第1の被覆電線2の導体線21が第1の絶縁帯61から離れて並び方向Dの外側に向かって曲がってしまった場合、あるいは第3の被覆電線4の導体線41が第2の絶縁帯62から離れて並び方向Dの外側に向かって曲がってしまった場合にも半田付けを行えるよう、図3に示すように、並び方向Dに沿った第1及び第3のパッド電極11,13の幅W,Wを第2のパッド電極12の幅Wより広くしてもよい。
【0036】
(第1の実施の形態の作用及び効果)
以上説明した第1の実施の形態によれば、第1の被覆電線2の導体線21と第2の被覆電線3の導体線31とが湾曲して接触してしまうことが第1の絶縁帯61によって抑止され、第2の被覆電線3の導体線31と第3の被覆電線4の導体線41とが湾曲して接触してしまうことが第2の絶縁帯62によって抑止される。これにより、導体線21,31,41同士の短絡を防ぐことが可能となる。また、第1の被覆電線2の導体線21及び第3の被覆電線4の導体線41の側面21c,41cが第1及び第2の絶縁帯61,62に覆われていないので、側面21c,41cを含む範囲に半田110,130を付着させることにより、基板1と第1乃至第3の被覆電線2~4との接続強度が高められる。
【0037】
[第1の実施の形態の変形例]
図10は、第1の実施の形態の変形例に係る第1乃至第3の被覆電線2~4及び間隔保持部材としての接着剤5によって形成した絶縁性樹脂塊50の断面図である。上記の第1の実施の形態では、導体線21,31,41が断面円形状の単線である場合について説明したが、この変形例では、第1乃至第3の被覆電線2~4の導体線21,31,41のそれぞれが複数の素線211,311,411を撚り合わせた撚線である。図10では、導体線21,31,41がそれぞれ7本の素線211,311,411を撚り合わせて構成された例を示しているが、素線211,311,411の数はこれに限らず、6本以下もしくは8本以上であってもよい。絶縁被覆材22,32,42は、複数の素線211,311,411の間の谷間に入り込むように、導体線21,31,41の周囲に充実押出しによって形成されている。
【0038】
絶縁性樹脂塊50は、第1の実施の形態と同様、第2乃至第4工程により加工される。図11は、図10に示す絶縁性樹脂塊50が第2工程によって加工された状態の断面図である。導体線21,31,41の外周面21a,31a,41aの一部は、第2工程の加工によって第1及び第2の絶縁帯61,62から露出する。露出した外周面21a,31a,41aの一部は、第4工程で第1乃至第3のパッド電極11~13に接続される。導体線21,31,41のそれぞれの導体径D,D,D、第1の被覆電線2の絶縁被覆材22と第2の被覆電線3の絶縁被覆材32との間隔S、第2の被覆電線3の絶縁被覆材32と第3の被覆電線4の絶縁被覆材42との間隔S、ならびに第1及び第2の絶縁帯61,62の厚みT,Tは、第1の実施の形態と同様である。
【0039】
この変形例では、絶縁被覆材22,32,42を充実押出しすることにより、導体線21,31,41と絶縁被覆材22,32,42の接触面積を増やすことができる。そのため、導体線21,31,41を第1の絶縁帯61や第2の絶縁帯62から離れ難くすることができる。
【0040】
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について、図12乃至15を参照して説明する。図12は、第2の実施の形態に係る接続構造を示す斜視図である。図13は、図12のC-C線断面図である。図14は、図12のD-D線断面図である。図12乃至15において、第1の実施の形態で説明したものと共通する構成要素については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【0041】
第1の実施の形態では、接着剤5によって一体化された第1乃至第3の被覆電線2~4の導体線21,31,41を第1乃至第3のパッド電極11~13に接続する場合について説明したが、本実施の形態では、三本の導体線81~83が単一の絶縁被覆材84に一括して被覆された被覆電線8の導体線81~83を第1乃至第3のパッド電極11~13に接続する場合について説明する。絶縁被覆材84は、PFA等の絶縁性樹脂からなる。
【0042】
三本の導体線81~83は、図13及び図14に示す並び方向Dに並び、互いに平行に配置されている。三本の導体線81~83は、並び方向Dの一方の端部に配置された第1の導体線81が第1のパッド電極11に半田110によって接続され、並び方向Dの他方の端部に配置された第3の導体線83が第3のパッド電極13に半田130によって接続される。第1の導体線81と第3の導体線83との間の第2の導体線82は、第2のパッド電極12に半田120によって接続される。
【0043】
絶縁被覆材84は、後述するレーザ加工により形成された加工面9aよりも先端側にあたる部分の一部が除去され、第1の絶縁帯841及び第2の絶縁帯842となっている。すなわち、本実施の形態では、第1乃至第3の導体線81~83の外周を覆う絶縁性樹脂塊80が絶縁被覆材84からなり、第1の絶縁帯841及び第2の絶縁帯842が絶縁被覆材84によって形成されている。第1及び第2の絶縁帯841,842は、第1乃至第3の導体線81~83の長手方向に沿って延在する帯状であり、第1乃至第3の導体線81~83を区画している。
【0044】
第1乃至第3の導体線81~83は、加工面9aよりも電線中央側にあたる長手方向の一部において、外周面81a,82a,83aの全周が絶縁被覆材84に一括して被覆されている。加工面9aよりも先端側では、第1の導体線81と第2の導体線82との間に第1の絶縁帯841が介在して配置されると共に、第2の導体線82と第3の導体線83との間に第2の絶縁帯842が介在して配置され、第1乃至第3の導体線81~83の外周面81a,82a,83aの一部が第1及び第2の絶縁帯841,842から露出している。第1乃至第3の導体線81~83の長手方向及び並び方向Dに対して垂直な方向の第1及び第2の絶縁帯841,842の厚みT,Tは、第1乃至第3の導体線81~83の導体径D,D,D以下である。
【0045】
半田110,120,130は、第1乃至第3の導体線81~83の先端面81b,82b,83bにも付着している。また、第1乃至第3の導体線81~83のうち並び方向Dの両端部にあたる第1の導体線81及び第3の導体線83は、並び方向Dの外側にあたる一方の側面81c,83cが第1及び第2の絶縁帯841,842に覆われていない。
【0046】
図15は、絶縁被覆材84の一部である絶縁性樹脂塊80をレーザ加工し、第1の絶縁帯841及び第2の絶縁帯842を形成する工程を示す説明図である。第1の実施の形態では、レーザ加工を行う第2工程の前工程として、第1工程において接着剤5により絶縁性樹脂塊50を形成したが、本実施の形態では、この第1工程に相当する工程を行わず、絶縁被覆材84からなる絶縁性樹脂塊80をレーザ加工して第1の絶縁帯841及び第2の絶縁帯842を形成する。ここでは、第1乃至第3の導体線81~83のそれぞれの導体径D,D,Dは、同一径である。また、第1乃至第3の導体線81~83の中心位置を結ぶと直線状となり、並び方向Dと平行な直線である。
【0047】
図15に示すレーザ加工工程では、第1の実施の形態の第2工程と同様、並び方向Dが鉛直方向となるように一対の治具91,92によって絶縁性樹脂塊80を挟持し、鉛直方向の上方から絶縁性樹脂塊80に向かってレーザ加工ヘッド93からレーザ光90を照射する。レーザ光90は、COレーザ光であり、レーザ光90の照射によって絶縁被覆材84が燃焼及び気化して除去される。その後、絶縁性樹脂塊80の上下を反転させて同様にレーザ光90を照射する。レーザ加工ヘッド73は、第1乃至第3の導体線81~83の長手方向及び並び方向Dに対して垂直なX方向、及び第1乃至第3の導体線81~83の長手方向に沿ったY方向に相対移動可能である。
【0048】
レーザ加工工程の終了後には、第1乃至第3の導体線81~83ならびに第1及び第2の絶縁帯841,842の余長部分を除去し、第1及び第2の絶縁帯841,842から露出した第1乃至第3の導体線81~83を半田110,120,130によって第1乃至第3のパッド電極11~13に接続する。この第2の実施の形態によっても、第1の実施の形態と同様の効果が得られる。
【0049】
(実施の形態のまとめ)
次に、以上説明した第1及び第2の実施の形態から把握される技術思想について、各実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
【0050】
[1]所定の並び方向に並ぶ複数の導体線(21,31,41,81~83)を、前記複数の導体線(21,31,41,81~83)を被覆する絶縁被覆材(22,32,42,84)の一部を除去して基板(1)の電極(11~13)に電気的に接続する導体線の接続構造であって、前記複数の導体線(21,31,41,81~83)は、その長手方向の一部において全周が前記絶縁被覆材(22,32,42,84)に被覆され、前記長手方向の前記一部よりも先端側では、前記複数の導体線(21,31,41,81~83)の間に帯状の絶縁帯(61,62,841,842)が介在して前記複数の導体線(21,31,41,81~83)の外周面(21a,31a,41a,81a,82a,83a)の一部が前記絶縁帯(61,62,841,842)から露出しており、前記絶縁帯(61,62,841,842)は、前記絶縁被覆材(22,32,42,84)を少なくとも一部に含む絶縁性樹脂からなり、前記長手方向及び前記並び方向に対して垂直な方向の前記絶縁帯(61,62,841,842)の厚み(T,T)が前記複数の導体線(21,31,41,81~83)の導体径(D,D,D)以下であり、前記絶縁帯(61,62,841,842)から露出した前記複数の導体線(21,31,41,81~83)の外周面(21a,31a,41a,81a,82a,83a)が前記電極(11~13)に接続されている、導体線の接続構造。
【0051】
[2]複数の導体線(21,31,41,81~83)の本数が3本以上であり、前記複数の導体線(21,31,41,81~83)のうち前記並び方向の両端部の導体線(21,41,81,83)を除く他の導体線(31,82)の外周面(31a,82a)の一部が複数の前記絶縁帯(61,62,841,842)の間から前記長手方向及び前記並び方向に対して垂直な方向に露出している、上記[1]に記載の導体線の接続構造。
【0052】
[3]前記複数の導体線(21,31,41,81~83)のうち前記並び方向の両端部の導体線(21,41,81,83)は、前記並び方向の外側にあたる一方の側面(21c,41c,81c,83c)が前記絶縁帯(61,62,841,842)に覆われていない、上記[2]に記載の導体線の接続構造。
【0053】
[4]前記複数の導体線(21,31,41)が前記長手方向の前記一部において個別の前記絶縁被覆材(22,32,42)にそれぞれ被覆されており、前記絶縁帯(61,62)は、前記絶縁被覆材(22,32,42)と、前記絶縁被覆材(22,32,42)同士の間隔を保持する間隔保持部材(5)とからなる、上記[1]乃至[3]の何れかに記載の導体線の接続構造。
【0054】
[5]前記複数の導体線(81~83)が前記長手方向の前記一部において全周が一括して前記絶縁被覆材(84)に被覆されており、前記絶縁帯(841,842)が前記絶縁被覆材(84)によって形成されている、上記[1]乃至[3]の何れかに記載の導体線の接続構造。
【0055】
[6]所定の並び方向に並んで互いに平行に配置された複数の導体線(21,31,41,81~83)を基板(1)の電極(11~13)に電気的に接続する導体線の接続方法であって、前記並び方向と平行にレーザ光(70,90)を照射して前記複数の導体線(21,31,41,81~83)の外周を覆う絶縁性樹脂からなる絶縁性樹脂塊(50,80)の一部を除去し、前記複数の導体線(21,31,41,81~83)の長手方向及び前記並び方向に対して垂直な方向の厚み(T,T)が前記複数の導体線の導体径(D,D,D)以下である帯状の絶縁帯(61,62,841,842)を前記複数の導体線(21,31,41,81~83)の間に形成する工程と、前記絶縁帯(61,62,841,842)から露出した前記複数の導体線(21,31,41,81~83)のそれぞれの外周面(21a,31a,41a,81a,82a,83a)の一部を前記電極(11~13)に接続する工程と、を備えた、導体線の接続方法。
【0056】
[7]前記複数の導体線(21,31,41)がそれぞれ絶縁被覆材(22,32,42)に被覆されて複数の被覆電線(2~4)を構成しており、前記絶縁帯(61,62)を形成する工程の前工程として、前記絶縁被覆材(22,32,42)同士の間隔を保持する間隔保持部材(5)を前記複数の被覆電線(2~4)に組み合わせて前記絶縁性樹脂塊(50)を形成する工程をさらに有する、上記[6]に記載の導体線の接続方法。
【0057】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【0058】
1…基板 11~13…第1乃至第3のパッド電極
2~4…第1乃至第3の被覆電線 21,31,41…導体線
21a,31a,41a…外周面 21c,41c…側面
22,32,42…絶縁被覆材 5…接着剤(間隔保持部材)
50…絶縁性樹脂塊 61,62…第1及び第2の絶縁帯
70…レーザ光 8…被覆電線
80…絶縁性樹脂塊 81~83…第1乃至第3の導体線
81a,82a,83a…外周面 81c,83c…側面
84…絶縁被覆材 841,842…第1及び第2の絶縁帯
90…レーザ光 D…並び方向
,D,D…導体径 T,T…厚み
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
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図15