(57)【要約】【課題】コネクタに嵌合されてもウイスカを発生することがなく、鉛を含まない安価な導体を用いたフレキシブルフラットケーブルを提供する。【解決手段】導体の接続部が、銅を主成分として含有する第１の領域と、第１の領域上に設けられ、その表面領域の少なくとも一部が錫−銅合金からなる、錫と銅を主成分として含有する第２の領域とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の可撓性をもつ絶縁性シートと、
該絶縁性シート間に間隔をおいて整列して配設され、その端部に該絶縁性シートから露出した接続部をもち、錫と銅を主成分として含有する複数の導体とを有し、
該接続部は、銅を主成分として含有する第１の領域と、該第１の領域上に設けられ、その表面領域の少なくとも一部が錫−銅合金からなり、錫と銅を主成分として含有する第２の領域とを有することを特徴とするフレキシブルフラットケーブル。
【請求項２】
前記接続部は、銅線及び該銅線上にメッキされた錫層を２２０ないし３００℃で焼きなますことにより得られることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルフラットケーブル。
【請求項３】
基板と、
該基板上に設けられた導体パターンと
該基板上に該導体パターンと電気的に接続して設けられ、錫合金被覆層を有するコンタクト部、及び接続部品の接続部が嵌合される嵌合口を有し、該コンタクト部を保持するハウジングを備えたコネクタと、
該接続部品として、一対の可撓性をもつ絶縁性シート、及び該絶縁性シート間に間隔をおいて整列して配設され、その端部に該絶縁性シートから露出した接続部をもち、錫と銅を主成分として含有する複数の導体を有し、該接続部は、銅を主成分として含有する第１の領域と、該第１の領域上に設けられ、その表面領域の少なくとも一部が錫−銅合金からなり、錫と銅を主成分として含有する第２の領域とを含み、該接続部を該嵌合口に挿入して、該導体と該コンタクト部とを電気的に接続させたフレキシブルフラットケーブルとを具備することを特徴とするプリント回路配線基板。
【請求項４】
前記接続部は、銅線及び該銅線上にメッキされた錫層を２２０ないし３００℃で焼きなますことにより得られることを特徴とする請求項３に記載のプリント回路配線基板。
【請求項５】
基板と、該基板上に設けられた導体パターンと、該基板上に該導体パターンと電気的に接続して設けられ、錫合金被覆層を有するコンタクト部、及び接続部品の接続部が嵌合される嵌合口を有し、該コンタクト部を保持するハウジングを備えたコネクタと、該接続部品として、一対の可撓性をもつ絶縁性シート、及び該絶縁性シート間に間隔をおいて整列して配設され、その端部に該絶縁性シートから露出した接続部をもち、錫と銅を主成分として含有する複数の導体を有し、該接続部を該嵌合口に挿入して、該導体と該コンタクト部とを電気的に接続させたフレキシブルフラットケーブルとを含むプリント回路配線基板と、
該フレキシブルフラットケーブルを介して、前記プリント回路配線基板と接続された電子部品とを具備する電子機器において、
該接続部は、銅を主成分として含有する第１の領域、該第１の領域上に設けられ、その表面領域の少なくとも一部が錫−銅合金からなり、錫と銅を主成分として含有する第２の領域を含むことを特徴とする電子機器。
【請求項６】
前記接続部は、銅線及び該銅線上にメッキされた錫層を２２０ないし３００℃で焼きなますことにより得られることを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルフラットケーブル、フレキシブルフラットケーブルを備えたプリント回路配線基板、及びフレキシブルフラットケーブルによりプリント回路配線基板と接続された電子部品を有する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、フレキシブルフラットケーブルに使用される導体として、接触抵抗を低下させ、導通を良くするために、例えば錫−鉛などのメッキ処理が行われてた銅線が用いられてきた。近年、電子機器に使用される各種配線には環境問題の見地から、鉛を使用しないことが望まれている。このため、フレキシブルフラットケーブルに使用される導体についても、鉛を含まない錫メッキあるいは錫合金メッキを施した銅線を適用することが検討されている。
【０００３】
しかしながら、鉛を含まない錫メッキあるいは錫合金メッキ施した銅線を用いたフレキシブルフラットケーブルをコネクタに嵌合すると、嵌合した部分にかかる応力により、メッキ被膜表面の金属分子が押し出されて髭状に成長した金属結晶いわゆるウイスカが発生し、導体間に短絡を生ずるという問題があった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−４８２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みて成されたもので、コネクタに嵌合されてもウイスカを発生することがなく、鉛を含まない導体を用いたフレキシブルフラットケーブル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】
【０００５】
本発明のフレキシブルフラットケーブルは、一対の可撓性をもつ絶縁性シートと、
該絶縁性シート間に間隔をおいて整列して配設され、その端部に該絶縁性シートから露出した接続部をもち、錫と銅を主成分として含有する複数の導体とを有し、
該接続部は、銅を主成分として含有する第１の領域と、該第１の領域上に設けられ、その表面領域の少なくとも一部が錫−銅合金からなり、錫と銅を主成分として含有する第２の領域とを有することを特徴とする。
【０００６】
本発明のプリント回路配線基板は、
基板と、
該基板上に設けられた導体パターンと
該基板上に該導体パターンと電気的に接続して設けられ、錫合金被覆層を有するコンタクト部、及び接続部品の接続部が嵌合される嵌合口を有し、該コンタクト部を保持するハウジングを備えたコネクタと、
該接続部品として、一対の可撓性をもつ絶縁性シート、及び該絶縁性シート間に間隔をおいて整列して配設され、その端部に該絶縁性シートから露出した接続部をもち、錫と銅を主成分として含有する複数の導体を有し、該接続部は、銅を主成分として含有する第１の領域と、該第１の領域上に設けられ、その表面領域の少なくとも一部が錫−銅合金からなり、錫と銅を主成分として含有する第２の領域とを含み、該接続部を該嵌合口に挿入して、該導体と該コンタクト部とを電気的に接続させたフレキシブルフラットケーブルとを具備することを特徴とする。
【０００７】
本発明の電子機器は、基板と、該基板上に設けられた導体パターンと、該基板上に該導体パターンと電気的に接続して設けられ、錫合金被覆層を有するコンタクト部、及び接続部品の接続部が嵌合される嵌合口を有し、該コンタクト部を保持するハウジングを備えたコネクタと、該接続部品として、一対の可撓性をもつ絶縁性シート、及び該絶縁性シート間に間隔をおいて整列して配設され、その端部に該絶縁性シートから露出した接続部をもち、錫と銅を主成分として含有する複数の導体を有し、該接続部を該嵌合口に挿入して、該導体と該コンタクト部とを電気的に接続させたフレキシブルフラットケーブルとを含むプリント回路配線基板と、
該フレキシブルフラットケーブルを介して、前記プリント回路配線基板と接続された電子部品とを具備する電子機器において、
該接続部は、銅を主成分として含有する第１の領域、該第１の領域上に設けられ、その表面領域の少なくとも一部が錫−銅合金からなり、錫と銅を主成分として含有する第２の領域を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、少なくとも接続部の表面領域に錫−銅合金が設けられていることにより、この表面領域でのウイスカの発生を防止し得る、鉛を含まない導体を用いたフレキシブルフラットケーブルが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のフレキシブルフラットケーブルは、一対の可撓性をもつ絶縁性シート、
この絶縁性シート間に間隔をおいて整列して配設され、その端部に絶縁性シートから露出した接続部をもつ複数の導体とを有し、
この導体は、錫と銅を主成分として含有し、この接続部は銅を主成分として含有する第１の領域と、第１の領域上に設けられ、その表面領域の少なくとも一部が錫−銅合金からなり、錫と銅を主成分として含有する第２の領域とを有する。
【００１０】
また、本発明のプリント回路配線基板は、上記フレキシブルフラットケーブルを備えたもので、基板と、基板上に設けられた導体パターンと、基板上に導体パターンと電気的に接続して設けられ、錫合金被覆層を有するコンタクト部、及び接続部品の接続部が嵌合される嵌合口を有し、コンタクト部を保持するハウジングを備えたコネクタと、接続部品として、接続部を嵌合口に挿入して、導体とコンタクト部とを電気的に接続させた上記フレキシブルフラットケーブルとを具備する。
【００１１】
さらに、本発明の電子機器は、上記プリント回路配線基板を、上記フレキシブルフラットケーブルを介して電子部品と接続させたものである。
【００１２】
本発明に用いられる錫と銅を主成分とする導体は、錫と銅とから実質的になり、鉛を含まない導体であって、導体の特性に影響しない微量の他元素を含むこともあり得る。この導体内での錫と銅の状態は、例えば銅相と銅相上に設けられた錫相の組み合わせ、銅相と銅相上に設けられた錫−銅合金相との組み合わせ、あるいは銅相と、銅相上に設けられた錫相及び錫−銅合金相との組み合わせ等があげられる。
【００１３】
また、本発明に用いられる銅を主成分として含有する第１の領域は、上記銅相に相当し、銅から実質的になり鉛を含まない領域であって、その特性に影響しない微量の他元素を含むこともあり得る。
【００１４】
さらに、本発明に用いられる錫と銅を主成分として含有する第２の領域は、錫と銅から
実質的になり、鉛を含まない領域であって、導体の特性に影響しない微量の他元素を含むこともあり得る。銅相と銅相上に設けられた錫−銅合金相との組み合わせ、あるいは銅相と、銅相上に設けられた錫相及び錫−銅合金相との組み合わせがあげられ、第２の領域の表面領域の少なくとも一部には錫−銅合金層が存在する。
【００１５】
本発明によれば、接続部の表面領域の少なくとも一部に錫−銅合金層が存在することにより、この表面領域でのウイスカの発生を防ぐことができる。これにより、導体間に短絡を生ずることなく、コネクタとの接触抵抗が十分に低く、鉛を含まない安価な導体を用いたフレキシブルフラットケーブルが得られる。
【００１６】
また、このようなフレキシブルフラットケーブルを使用することにより、導体間に短絡を生ずることなく、プリント回路配線基板に搭載されたコネクタと、安価で、信頼性の高い接続を行うことができる。
【００１７】
さらに、このようなフレキシブルフラットケーブルを使用することにより、導体間に短絡を生ずることなく、プリント回路配線基板と電子部品と間の、安価で信頼性の高い接続を行うことができる。
【００１８】
以下、図面を参照し、本発明をより具体的に説明する。
【００１９】
図１は、本発明のフレキシブルフラットケーブルの一例を表す正面図、図２は、そのＸ−Ｘ’断面図を示す。
【００２０】
図示するように、このフレキシブルフラットケーブル１０は、可撓性を有し、例えばポリエチレンテレフタレート等からなる絶縁性帯状シート３と、絶縁性帯状シート３上に間隔をおいて整列して配設された、錫と銅を主成分として含有する複数の導体１と、この導体１を介して絶縁性帯状シート３上にラミネートされた、可撓性を有し、例えばポリエチレンテレフタレート等からなる絶縁性帯状シート２とを含み、絶縁性帯状シート２は絶縁性帯状シート２よりその長さが短く、その両端が各々複数の導体１の両端より内側に配置され、これにより、導体１の両端は露出されて接続部５を構成している。また、絶縁性帯状シート３の各接続部５と反対側表面には、接続部５に対向する領域から少し内側に延出させて、例えばポリエチレンテレフタレート等からなる補強板４が各々設けられ、接続部５を保護し、その強度を維持している。
【００２１】
図３に、接続部の導体層の構成を説明するための模式的な断面図を示す。
【００２２】
図示するように、接続部５の露出された導体層１は、絶縁性帯状シート３上に形成された銅相３４と、銅相３４上に設けられた錫−銅合金相３５とを有し、その導体層１の表面領域が錫−銅合金からなる。
【００２３】
この接続部５の露出された導体層１は、例えば絶縁性帯状シート３上に、間隔をおいて整列して銅線を配設した後、銅線上に錫層をメッキし、少なくとも接続部を２２０ないし３００℃で焼きなますことにより得られ、これにより、錫−銅合金相が、銅相上に、その少なくとも一部が表面領域に達するように形成される。図３のモデル図では、銅相上に錫−銅合金相のみが形成されているけれども、本発明では、錫−銅合金相の少なくとも一部が表面領域に達していれば、銅相上に、錫相と錫−銅合金相が混在することも許容し得る。
【００２４】
図４は、本発明にかかるプリント回路配線基板の一例を概略的に表す図を示す。
【００２５】
このプリント回路配線基板３０は、絶縁性基板３２と、その上に設けられた導体パターン３３及び導体パターン３３と電気的に接続されたコネクタ２０と、このコネクタ２０に挿入して接続されたフレキシブルフラットケーブル１０を備えている。このコネクタ２０と導体パターン３３は、例えばコネクタ２０の端子９を導体パターン３３に接続された図示しない端子とはんだ付けすることにより電気的に接続され得る。
【００２６】
コネクタ２０は、錫合金被覆層を有するコンタクト部７、及び接続部品の接続部が嵌合される嵌合口３１を有し、コンタクト部７を保持するハウジング６を備えている。
【００２７】
コンタクト部に使用される錫合金としては、例えば錫−銀合金、錫−銅合金例えばＳｎ−Ｃｕ2合金、錫−ビスマス合金、及び錫−鉛合金等があげられる。
【００２８】
このプリント回路配線基板３０には、例えば図１及び図２と同様の構成を有するフレキシブルフラットケーブル１０を、コネクタ２０の接続部品として使用し、この接続部５を嵌合口３１に挿入し、導体１とコンタクト部７とを接触位置８にて接触させることにより、フレキシブルフラットケーブル１０とコネクタ２０との接続構造が形成されている。
【００２９】
図５は、本発明にかかる電子機器の一例を表す概略図を示す。
【００３０】
ここでは、電子機器としてポータブルコンピュータについて説明する。図示するように、ポータブルコンピュータ４１は、機器本体１２と、この機器本体１２に支持されたディスプレイユニット１３とを備えている。機器本体１２は、例えば合成樹脂で形成された筐体１４を備えている。筐体１４は、第１カバーとして機能するトップカバー１４ａ、および第２カバーとして機能するベースカバー１５を有し偏平な矩形箱状をなしている。ベースカバー１５は、トップカバー１４ａと対向した底壁１４ｂ、底壁の周囲に立設された左右の側壁１４ｃ、前壁１４ｄおよび図示しない後壁を一体に有している。
【００３１】
筐体１４において、トップカバー１４ａの中央部にはキーボード１９が設けられる。ここでは、キーボード１９が取り外された状態になっている。キーボード１９の下方位置に内蔵されるプリント回路配線基板５０に、コネクタ５１が搭載されており、このコネクタ５１に対し、フレキシブルフラットケーブル５２の一端が挿入されている。フレキシブルフラットケーブル５２の他端はまた、キーボード１９裏面に設けられた配線基板に接続されている。
【００３２】
トップカバー４ａの上面前端部はパームレスト部１２を構成し、このパームレスト部１２のほぼ中央にはタッチパッド２４およびクリックボタン１６が設けられている。ここでは、タッチパッド２４及びクリックボタン１６が取り外された状態になっている。タッチパッド２４及びクリックボタン１６の下方位置には、上記プリント回路配線基板５０に接続され、コネクタ５３を搭載した他のプリント回路配線基板５５が内蔵されている。このコネクタ５３に対し、フレキシブルフラットケーブル５４の一端が挿入されている。フレキシブルフラットケーブル５４の他端はまた、タッチパッド２４及びクリックボタン１６裏面に設けられた配線基板に接続されている。
【００３３】
また、筐体１４内の前端部左右には、それぞれ図示しないスピーカが収納されている。
【００３４】
ディスプレイユニット１３は、偏平な矩形箱状のハウジング１８と、ハウジング１８内に収納された液晶表示パネル２０とを備えている。液晶表示パネル２０は、ハウジング１８に形成された表示窓２１を介して外部に露出している。ハウジング１８は、その一端部から突出した一対の脚部２２を有している。これらの脚部２２は、図示しないヒンジ部を介して、筐体１４の後端部に回動自在に支持されている。これにより、ディスプレイユニット３は、キーボード１９を上方から覆うように倒される閉じ位置と、キーボード１９の後方において起立する開き位置とに亘って回動可能となっている。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
【００３６】
実施例１
銅線に錫メッキを行い、銅線上に錫メッキ層を形成した。その後、圧延処理を行い、０．０３５ｍｍの厚さを有する銅線を得た。この銅線を表面加熱温度２２０℃に設定した赤外線加熱装置に導入し、１分間加熱した後、赤外線加熱装置から取り出して放冷した。
【００３７】
この銅線を０．０４７５ｍｍの厚さを有する耐熱性ポリエチレンテレフタレートからなる絶縁性帯状シート上にラミネーターにより、等間隔状に形成し、導体が形成された絶縁性帯状シートを得た。
【００３８】
その後、錫メッキされた銅線について、走査型電子顕微鏡により表面分析を行った。
【００３９】
その結果、銅相上に錫−銅合金相が表面まで存在することがわかった。しかしながら、部分的に錫相が残っていた。
【００４０】
得られた結果を下記表１に示す。
【００４１】
実施例２ないし５
表面加熱温度を、各々、２４０，２６０，２８０，３００℃に変更すること以外は実施例１と同様にして、錫メッキされた銅線を加熱し、同様にしてその組成を調べた。
【００４２】
その結果、２４０℃，２６０℃の場合は、銅相上に錫−銅合金相が表面まで存在することがわかった。しかしながら、部分的に錫相が残っていた。また、２８０℃，３００℃の場合は、銅相上に錫−銅合金相が十分に存在しており、錫相はわずかしかなかった。
【００４３】
得られた結果を下記表１に示す。
【００４４】
比較例１及び２
表面加熱温度を、各々、２００℃，３２０℃に変更すること以外は実施例１と同様にして、錫メッキされた銅線を加熱し、同様にしてその組成を調べた。
【００４５】
その結果、２００℃の場合，銅相上に錫相が存在しているだけで、錫−銅合金相は形成されなかった。
【００４６】
一方、３２０℃の場合，銅相上に錫−銅合金相が十分に存在しており、錫相はわずかしかなかった。しかしながら、表面にクラックが発生した。
【００４７】
得られた結果を下記表１に示す。
【表１】
2006331989.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明のフレキシブルフラットケーブルの一例を表す概略図
【図２】図１ののＸ−Ｘ’断面図
【図３】接続部の導体層の構成を説明するための模式的な断面図
【図４】本発明にかかるプリント回路配線基板の一例を概略的に表す図
【図５】本発明にかかる電子機器の一例を表す概略図
【符号の説明】
【００４９】
１…導体層、２，３…絶縁性帯状シート、４…補強板、５…接続部、６…ハウジング、７…コンタクト部、１０，５２…フレキシブルフラットケーブル、１２…機器本体、１３…ディスプレイユニット、１９…キーボード、２０，５２…コネクタ、３０，５０…プリント回路配線基板、３１…嵌合口、３３…導体パターン、３４…銅相、３５…錫−銅合金相、４１…ポータブルコンピュータ
【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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