(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本１組の導体が少なくとも１組配列された第１の絶縁フィルムと、前記２本１組の導体を挟んで前記第１の絶縁フィルムに貼り合わされた第２の絶縁フィルムとを有し、前記第１の絶縁フィルムは、１６０℃で半田リフロー処理可能な耐熱性の高い樹脂フィルムであり、前記第２の絶縁フィルムは、白色光の反射率が６０％以上であって耐熱性を有さないフィルムであるフラットケーブルの製造方法であって、
前記第１の絶縁フィルムに前記２本１組の導体を貼り付ける工程と、前記２本１組の導体の長手方向に所定間隔で半田を塗布する工程と、該塗布した半田により発光素子を前記２本１組の導体にまたがって半田リフロー処理により接続する工程と、前記発光素子の間で前記第１の絶縁フィルムおよび前記導体に前記第２の絶縁フィルムを貼り合わせ、前記２本１組の導体の長手方向に導体被覆部と導体露出部とを交互に形成する工程とを含む、フラットケーブルの製造方法。
【請求項２】
前記第１の絶縁フィルムに貼り付けられた前記２本１組の導体のうちの１本を交互に切断する工程をさらに含む、請求項１に記載のフラットケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数本の導体を平行に並べて両面から絶縁フィルムを貼り合わせたフラットケーブルとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の小型化、軽量化に伴い、電子機器に搭載される電子部品、配線用部品等の小型化が進んでいる。特に、電気配線のための配線部材は、限られたスペースで高密度の配線が可能なものが要望されている。このような配線部材として、可撓性を有する複数本の平形導体を高密度で集合させたフラットケーブルが知られている。
【０００３】
上記のフラットケーブルに関する従来技術として、例えば、特許文献１には、多数の電子部品を任意のピッチで自由に実装することができ、巻取りロールに巻かれた長尺の配線材を任意の位置で単にカットするだけで端末部としてそのままコネクタに接続できるものが開示されている。具体的には、耐熱性の高いポリイミドまたはポリエステルからなるテープ状の樹脂フィルムの一方の面上に、複数本のフラット導体が全長に亘って露出した状態で接着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１７８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フラットケーブルの導体と電子部品との接続に半田を使用すると、複数本の導体の片面あるいは両面から貼り合わされる絶縁フィルムには耐熱性が要求される。このため、導体の基材となる絶縁フィルムはポリイミドのように耐熱性の高い材質を用いることが必要となる。
【０００６】
また、ディスプレイのバックライトあるいは各種の装飾照明用として、例えば、多数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）等の発光素子を電気的に相互接続し、所定の間隔で絶縁支持体上に連続して実装する場合がある。このようなＬＥＤ素子の実装においても上記のフラットケーブルが利用される。そして、電子部品としてＬＥＤ素子を実装する場合、ＬＥＤ素子の実装面側の絶縁フィルムは、光の反射率が高いほうが望ましい。
【０００７】
すなわち、ＬＥＤ素子が実装されるフラットケーブルにおいて、導体の両面に貼り合わされる絶縁フィルムには、半田加工時には耐熱性が要求され、使用時には高い反射率が要求されるが、従来、このような課題を解決するための技術思想は提案されていない。なお、上記特許文献１に記載の技術は、ＬＥＤ素子を実装する絶縁フィルムを耐熱性の高いポリイミドフィルム等で構成しているが、バックライト等の製品実装時における反射率特性については考慮されていない。
【０００８】
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、発光素子の半田付け時の熱による劣化を防ぐと共に、発光素子の光を効率的に伝搬できるフラットケーブルとその製造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】
【００１０】
（１）２本１組の導体が少なくとも１組配列された第１の絶縁フィルムと、前記２本１組の導体を挟んで前記第１の絶縁フィルムに貼り合わされた第２の絶縁フィルムとを有し、前記第１の絶縁フィルムは、１６０℃で半田リフロー処理可能な耐熱性の高い樹脂フィルムであり、前記第２の絶縁フィルムは、白色光の反射率が６０％以上であって耐熱性を有さないフィルムであるフラットケーブルの製造方法であって、前記第１の絶縁フィルムに前記２本１組の導体を貼り付ける工程と、前記２本１組の導体の長手方向に所定間隔で半田を塗布する工程と、該塗布した半田により発光素子を前記２本１組の導体にまたがって半田リフロー処理により接続する工程と、前記発光素子の間で前記第１の絶縁フィルムおよび前記導体に前記第２の絶縁フィルムを貼り合わせ、前記２本１組の導体の長手方向に導体被覆部と導体露出部とを交互に形成する工程とを含む。
【発明の効果】
【００１２】
上記発明によれば、発光素子が半田接続される第１の絶縁フィルムに耐熱性の高い材質を使用し、さらに、発光素子実装面側の第２の絶縁フィルムに光の反射率が高い材質を使用することにより、発光素子の半田付け時の熱による劣化を防ぐと共に、発光素子の光を効率的に伝搬することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明によるフラットケーブルの一例を示す図である。
【図２】第１の絶縁フィルムに２本の導体が配列された状態のプレフラットケーブルの一例を示す図である。
【図３】プレフラットケーブルの製造方法の一例を説明するための図である。
【図４】プレフラットケーブルの提供形態の一例を示す図である。
【図５】プレフラットケーブルからフラットケーブルを製造する方法の一例を説明するための図である。
【図６】複数の発光素子の電気的な接続方法の一例を示す図である。
【図７】本発明によるフラットケーブルの製造方法の他の例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（１）２本１組の導体が少なくとも１組配列された第１の絶縁フィルムと、前記２本１組の導体を挟んで前記第１の絶縁フィルムに貼り合わされた第２の絶縁フィルムとを有し、前記第１の絶縁フィルムは、１６０℃で半田リフロー処理可能な耐熱性の高い樹脂フィルムであり、前記第２の絶縁フィルムは、白色光の反射率が６０％以上であって耐熱性を有さないフィルムであるフラットケーブルの製造方法であって、前記第１の絶縁フィルムに前記２本１組の導体を貼り付ける工程と、前記２本１組の導体の長手方向に所定間隔で半田を塗布する工程と、該塗布した半田により発光素子を前記２本１組の導体にまたがって半田リフロー処理により接続する工程と、前記発光素子の間で前記第１の絶縁フィルムおよび前記導体に前記第２の絶縁フィルムを貼り合わせ、前記２本１組の導体の長手方向に導体被覆部と導体露出部とを交互に形成する工程とを含む。これによれば、半田リフロー後に２枚の絶縁フィルムを貼り合わせることができるため、第２の絶縁フィルムの耐熱性が低い場合でも、フラットケーブルを製造することが可能となる。
【００１９】
（２）前記第１の絶縁フィルムに貼り付けられた前記２本１組の導体のうちの１本を交互に切断する工程をさらに含む。これによれば、複数の発光素子を直列接続することができる。
【００２０】
（本発明の実施形態の詳細）
以下、本発明の実施形態に係るフラットケーブルとその製造方法の具体例を、図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００２１】
図１は、本発明によるフラットケーブルの一例を示す図である。図１（Ａ）は上面図、図１（Ｂ）は側面図、図１（Ｃ）は図１（Ａ）のＸＸ断面図を示す。図中、１はフラットケーブル、２は第１の絶縁フィルム、３は第２の絶縁フィルム、４は導体、５はＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子を示す。このように、フラットケーブル１は、２本１組の導体４が配列された第１の絶縁フィルム２と、２本１組の導体４を挟んで第１の絶縁フィルム２に貼り合わされた第２の絶縁フィルム３とを有する。
【００２２】
第１の絶縁フィルム２は、半田リフロー処理可能な耐熱性の高い樹脂フィルムである。リフローに使用する半田の融点でリフローに要する時間で変形、変性のない樹脂フィルムを使用することができる。通常の半田を使用する場合は、少なくとも１６０℃で半田リフロー処理可能な耐熱性及び可撓性等に優れたポリイミドフィルムを用いるのが好適である。ポリイミドを用いた場合の半田リフロー処理の条件としては、例えば、２００〜２４０℃で、２０〜３０秒の加熱を行うことができる。錫−ビスマスからなる半田や錫−インジウムからなる半田のように融点が１４０℃以下の半田を使用すればポリエステルフィルムも使用可能である。なお、第１の絶縁フィルム２は、導体４を支持し、電気絶縁する基材となるもので、第１の絶縁フィルム２と導体４との接着には、耐熱性の高い熱硬化型接着剤などを用いることができる。
【００２３】
また、第２の絶縁フィルム３は、第１の絶縁フィルム２よりも光（特に白色光）の反射率が高く、白色光を６０％以上反射するフィルムを使用できる。例えば、ポリイミドまたはポリエステルからなる白色フィルムを用いることができる。このような白色フィルムとしては、例えば、ポリイミドまたはポリエステルに酸化チタン等の白色顔料を添加したものが知られている。波長４５０ｎｍの光（青色）または波長５５０ｎｍの光（黄色）を７０％以上反射する材料がさらに好ましい。樹脂に銀を蒸着させたフィルムや樹脂にアルミを蒸着させたフィルムを使用することもできる。なお、第２の絶縁フィルム３は光の反射率が高いことが要求されるが、必ずしも高い耐熱性を有していなくてもよく、上記のポリイミドまたはポリエステルに限定されるものではない。
【００２４】
また、平形の導体４は、導電性のよい裸銅または錫メッキを施した軟銅、その他アルミまたは銅合金、アルミ合金等で形成することができる。なお、平形の導体４は２本で１つの組をなし、本例では１組のみが配列されているが、これに限らず、発光素子５の実装形態によっては、複数組を配列してもよい。
【００２５】
そして、フラットケーブル１の長手方向に、２本１組の導体４が第２の絶縁フィルム３により被覆された導体被覆部１ａと、２本１組の導体４が第２の絶縁フィルムにより被覆されていない導体露出部１ｂとを交互に有し、導体露出部１ｂは、フラットケーブル１の両端を含む複数箇所に形成され、両端を除く導体露出箇所に、２本１組の導体４にまたがって半田接続された発光素子５を有する。なお、フラットケーブル１の主な寸法として、導体被覆部１ａの長さａは数ｍｍ（例えば５ｍｍ）、導体露出部１ｂの長さｂは数ｍｍ（例えば３ｍｍ）、導体４の幅ｃは０．３ｍｍ〜１ｍｍ（例えば０．７ｍｍ）、２つの導体４の間隔ｄは０．１ｍｍ〜１ｍｍ（例えば０．３ｍｍ）として例示できる。
【００２６】
このように、発光素子が半田接続される第１の絶縁フィルムに耐熱性の高い材質を使用し、さらに、発光素子実装面側の第２の絶縁フィルムに光の反射率が高い材質を使用することにより、発光素子の半田付け時の熱による劣化を防ぐと共に、発光素子の光を効率的に伝搬することができる。
【００２７】
以下、第２の絶縁フィルム３として耐熱性の低い材質を使用した場合のフラットケーブル１の製造方法の具体例について説明する。
図２は第１の絶縁フィルム２に２本の導体４が配列された状態のプレフラットケーブルの一例を示し、図２（Ａ）は上面図、図２（Ｂ）は側面図、図２（Ｃ）は断面図を示す。図３はプレフラットケーブルの製造方法の一例を説明するための図で、図３（Ａ）は積層前の状態、図３（Ｂ）は積層後の状態を示す。図４はプレフラットケーブルの提供形態の一例を示す図である。図中、１′はプレフラットケーブル、２′は第１の絶縁フィルムシート、６は分断ライン、７は巻き取りロールを示す。なお、第１の絶縁フィルム２、導体４は図１と同様である。なお、ここでいうプレフラットケーブルとは、図１のフラットケーブル１の前段階で中間生成物を意味するものとする。
【００２８】
図３（Ａ）において、幅広の第１の絶縁フィルムシート２′の長手方向に沿って、多数の導体４を所定の間隔で平行に貼り付ける。第１の絶縁フィルムシート２’の接合面には、予め接着剤が塗布されていて、導体４が圧着されたときに接着固定される。この後、図３（Ｂ）に示すように、分断ライン６に沿って所定本数の導体４とテープ幅を有するプレフラットケーブル１′とすることができる。なお、第１の絶縁フィルムシート２′をプレフラットケーブル１′の幅に形成しておき、これに所定本数の導体４を接着して形成してもよい。
【００２９】
以上のようにして形成されたプレフラットケーブル１′の提供形態を図４に示す。プレフラットケーブル１′は、適当な巻き取りロール７に巻き取られ、ユーザに対して提供される。ユーザが使用する際には、巻き取りロール７から任意の長さを引き出し、任意の位置でカットして使用することができる。
【００３０】
図５は、プレフラットケーブル１′からフラットケーブル１を製造する方法の一例を説明するための図である。まず、図５（Ａ）に示すように、上記で製造したプレフラットケーブル１′を所定位置にセットし、第１の絶縁フィルム２に配列された２本の導体４の長手方向に所定間隔で半田８を塗布していく（半田塗布工程）。次に、図５（Ｂ）に示すように、塗布した半田８により発光素子５を２本の導体４にまたがって半田接続する（リフロー工程）。次に、図５（Ｃ）に示すように、発光素子５の間で第１の絶縁フィルム２に第２の絶縁フィルム３を貼り合わせ、２本の導体４の長手方向に導体被覆部１ａと導体露出部１ｂとを交互に形成し、図１のフラットケーブル１とする（反射用絶縁フィルム貼付工程）。これによれば、半田リフロー後に２枚の絶縁フィルムを貼り合わせることができるため、第２の絶縁フィルムの耐熱性が低い場合でも、フラットケーブルを製造することが可能となる。
【００３１】
すなわち、上記順序で加工することで、第２の絶縁フィルム（反射用絶縁フィルム）として、耐熱性の低い絶縁フィルムを使用した場合でも、半田加工時の熱の影響を受けることがなく、絶縁フィルムの劣化を防止することができる。
【００３２】
図６は、複数の発光素子５の電気的な接続方法の一例を示す図である。図６（Ａ）は複数の発光素子５を直列接続した場合の例を示し、図６（Ｂ）は複数の発光素子５を並列接続した場合の例を示す。なお、説明の便宜上、第２の絶縁フィルム３が貼り合わされていない状態を示すものとする。
【００３３】
図６（Ａ）において、導体露出部１ｂを挟んで隣り合う２つの導体被覆部１ａでは、２本の導体４のうちの１本が交互に切断されている。すなわち、２本の導体４の切断箇所９が千鳥状に形成されているため、複数の発光素子５は直列接続される。換言すれば、複数の発光素子５によって２本の導体４が相互に接続されることになるため、複数の発光素子５及び２本の導体４を流れる電流Ｉは図示の方向に流れる。このようにして、複数の発光素子５を直列接続することができる。
【００３４】
また、図６（Ｂ）において、導体露出部１ｂを挟んで隣り合う２つの導体被覆部１ａでは、２本の導体４がそれぞれ接続されている。すなわち、一方の導体４が“＋”、他方の導体４が“−”となり、複数の発光素子５は並列接続される。このようにして、複数の発光素子５を並列接続することができる。
【００３５】
次に、第２の絶縁フィルムとして耐熱性の高い材質を使用した場合のフラットケーブルの製造方法の具体例について図７に基づいて説明する。
図７（Ａ）は製造装置の概略構成を模式的に示した図で、図中、２１は第１の絶縁フィルム、２２は第２の絶縁フィルム、２３は導体、２４はプレフラットケーブル、２５は貼り合わせ機を示す。
【００３６】
このように、第２の絶縁フィルム２２に耐熱性の高い材質を使用した場合、第１の絶縁フィルム２１、第２の絶縁フィルム２２、及び導体２３を貼り合わせ機２５に送り込み、貼り合わせ機２５により、これら第１の絶縁フィルム２１及び第２の絶縁フィルム２２を両面から導体２３に貼り合わせ、プレフラットケーブル２４とする。そして、その後に、ＬＥＤ等の発光素子をプレフラットケーブル２４の導体２３に半田接続し、図１のフラットケーブル１とする。
【００３７】
すなわち、上記方法の場合、第１の絶縁フィルム２１に第２の絶縁フィルム２２を貼り合わせ、２本の導体２３の長手方向に所定間隔で導体被覆部２４ａと導体露出部２４ｂとを交互に形成し、プレフラットケーブル２４とする（反射用絶縁フィルム貼付工程）。以下、プレフラットケーブル２４の導体露出部２４ｂから露出した２本の導体２３に半田（図示せず）を塗布する（半田塗布工程）。次に、塗布した半田により発光素子（図示せず）を２本の導体２３にまたがって半田接続し、図１のフラットケーブル１とする（リフロー工程）。このように、第２の絶縁フィルムの耐熱性が高い場合には、２枚の絶縁フィルムを貼り合わせた後に半田リフローを行うことができるため、より簡単且つ迅速にフラットケーブルを製造することが可能となる。
【００３８】
ここで、上記の導体被覆部２４ａと導体露出部２４ｂとを交互に形成し、プレフラットケーブル２４を製造する工程について具体例を挙げて説明する。
図７（Ｂ）は製造装置の概略構成を模式的に示した図で、図中、２６はフィルムカッターを示す。まず、第１の絶縁フィルム２１と第２の絶縁フィルム２２とを定量送り込んで導体２３と共に貼り合わせ機２５で貼り合わせるが、このとき、フィルムカッター２６を用いて第２の絶縁フィルム２２の後続部分を切断する。次に、第２の絶縁フィルム２２の後続部分が切断された状態で、第１の絶縁フィルム２１のみを送り込んで、導体露出部２４ｂを形成する。
【００３９】
次に、第２の絶縁フィルム２２の後続部分を貼り合わせ機２５に送り込ませ、第１の絶縁フィルム２１に貼り合わせて導体被覆部２４ａを形成した後に、上記と同様に、フィルムカッター２６を用いて第２の絶縁フィルム２２の後続部分を切断する。そして、第２の絶縁フィルム２２の後続部分が切断された状態で、第１の絶縁フィルム２１のみを送り込んで導体露出部２４ｂを形成する。以下同様の処理を繰り返すことで、導体被覆部２４ａと導体露出部２４ｂとを交互に形成し、プレフラットケーブル２４を製造することができる。
【００４０】
なお、上記以外の方法でも、導体被覆部２４ａと導体露出部２４ｂとを交互に形成することができる。例えば、図７（Ｃ）に示すように、第２の絶縁フィルム２２として、予め矩形状の穴を開けた絶縁フィルムを第１の絶縁フィルム２１及び導体２３に貼り合わせた後に、必要に応じて、切断線２７で両耳部２８を切断するようにしてもよい。これにより、上記方法と同様に、導体被覆部２４ａと導体露出部２４ｂとが交互に形成されたプレフラットケーブル２４を製造することができる。このように、図７（Ｂ）の方法または図７（Ｃ）の方法のいずれかの方法によりプレフラットケーブル２４を製造し、その後の半田リフロー処理を経て図１のフラットケーブル１を製造することができる。
上記では第１の絶縁フィルムに耐熱性の高い樹脂フィルム、第２の樹脂フィルムに光の反射率が高いフィルムを使用することを説明したが、一つのフィルムが耐熱性が高くかつ光の反射率も高い場合は、その樹脂フィルムを第１の樹脂フィルムにも第２の樹脂フィルムのいずれにも用いることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１…フラットケーブル、１′，２４…プレフラットケーブル、１ａ，２４ａ…導体被覆部、１ｂ，２４ｂ…導体露出部、２，２１…第１の絶縁フィルム、２′…第１の絶縁フィルムシート、３，２２…第２の絶縁フィルム、４，２３…導体、５…発光素子、６…分断ライン、７…巻き取りロール、８…半田、９…切断箇所、２５…貼り合わせ機、２６…フィルムカッター、２７…切断線、２８…両耳部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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