(57)【要約】【課題】接続部材が強固に固定されたフラットケーブルを提供する。【解決手段】フラットケーブル１は、平面状に配列された複数本の平角導体２と、平角導体２の配列面の両面から貼り合わされた絶縁フィルム３ａ，３ｂと、平角導体２の長さ方向の少なくとも一方の端部１１に貼り付けられた接続部材２１と、を備え、接続部材２１が設けられた平角導体２の端部において、平角導体２は絶縁フィルム３ａ，３ｂから露出されている。接続部材２１は、基材２２と、基材２２の一面に並列されて、絶縁フィルム３ａ，３ｂから露出された各々の平角導体２と導通する複数本の接続導体２３と、を有し、接続導体２３は半田１５により平角導体２に固定されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状に配列された複数本の平角導体と、
前記平角導体の配列面の両面から貼り合わされた絶縁フィルムと、
前記平角導体の長さ方向の少なくとも一方の端部に貼り付けられた接続部材と、を備え、
前記接続部材が設けられた前記平角導体の前記端部において、前記平角導体は前記絶縁フィルムから露出されており、
前記接続部材は、
基材と、
前記基材の一面に並列されて、前記絶縁フィルムから露出された各々の前記平角導体と導通する複数本の接続導体と、を有し、
前記接続導体は半田により前記平角導体に固定されている、フラットケーブル。
【請求項２】
前記接続導体と前記平角導体の少なくとも一方に、前記接続導体と前記平角導体との間に前記半田が充填される半田充填空間を形成する凹部が設けられている、請求項１に記載のフラットケーブル。
【請求項３】
前記半田の融点が１８０℃以下である請求項１または請求項２に記載のフラットケーブル。
【請求項４】
前記接続導体は金メッキされている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のフラットケーブル。
【請求項５】
隣り合う前記平角導体の間または隣り合う前記接続導体の間に設けられた接着材により、前記絶縁フィルムと前記基材とが接着されている、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のフラットケーブル。
【請求項６】
平面状に配列された複数本の平角導体と、前記平角導体の配列面の両面から貼り合わされた絶縁フィルムとからなり、長手方向の少なくとも一方の端部で前記平角導体が前記絶縁フィルムから露出された中間フラットケーブルを用意し、
複数の接続導体が基材上に並列状に設けられた接続部材を用意し、
前記平角導体および前記接続導体の少なくとも一方に半田を塗布し、
前記接続導体を前記絶縁フィルムから露出された前記平角導体に重ね合わせて前記接続導体を前記平角導体に半田付けし、前記接続部材を前記中間フラットケーブルに固定する、フラットケーブルの製造方法。
【請求項７】
前記平角導体および前記接続導体の少なくとも一方に、前記半田が充填される凹部を付け、
前記凹部に半田を塗布する、請求項６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、電子機器などの配線に用いられるフラットケーブルおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高密度の配線が可能なフラットケーブルは、所定の間隔を隔てて配列された複数の錫メッキ軟銅箔からなる平角導体と、平角導体を両面から挟むように一体的に固定する絶縁フィルムとを有している。このようなフラットケーブルとして、その端部に設けられた接続部に接続部材が貼り付けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２０９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フラットケーブルの接続部に貼り付けられる接続部材は、基材と、基材に設けられた接続導体とを有している。この接続部材の接続導体は導電性ペーストを介して平角導体と導通され、接着材によって絶縁フィルムと接続部材の基材とが接着されている。
ところで、導電性ペーストは接着力が弱いため、接続部材の接続部に対する接着力をさらに強めたいという要求があった。
【０００５】
本発明は、接続部材が強固に固定されたフラットケーブルおよび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】
【０００６】
本発明によれば、
平面状に配列された複数本の平角導体と、
前記平角導体の配列面の両面から貼り合わされた絶縁フィルムと、
前記平角導体の長さ方向の少なくとも一方の端部に貼り付けられた接続部材と、を備え、
前記接続部材が設けられた前記平角導体の前記端部において、前記平角導体は前記絶縁フィルムから露出されており、
前記接続部材は、
基材と、
前記基材の一面に並列されて、前記絶縁フィルムから露出された各々の前記平角導体と導通する複数本の接続導体と、を有し、
前記接続導体は半田により前記平角導体に固定されている、フラットケーブルが提供される。
【０００７】
また本発明によれば、
平面状に配列された複数本の平角導体と、前記平角導体の配列面の両面から貼り合わされた絶縁フィルムとからなり、長手方向の少なくとも一方の端部で前記平角導体が前記絶縁フィルムから露出された中間フラットケーブルを用意し、
複数の接続導体が基材上に並列状に設けられた接続部材を用意し、
前記平角導体および前記接続導体の少なくとも一方に半田を塗布し、
前記接続導体を前記絶縁フィルムから露出された前記平角導体に重ね合わせて前記接続導体を前記平角導体に半田付けし、前記接続部材を前記中間フラットケーブルに固定する、フラットケーブルの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、接続部材が強固に固定されたフラットケーブルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】フラットケーブルの一実施形態を示す平面図である。
【図２】フラットケーブルの側断面図である。
【図３】図２の一部拡大図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線矢視図である。
【図５】本発明の変形例に係るフラットケーブルの図４と同様の図である。
【図６】フラットケーブルの製造方法を示す斜視図である。
【図７】中間フラットケーブルの平面図である。
【図８】中間フラットケーブルの平面図である。
【図９】中間フラットケーブルの側断面図である。
【図１０】接続部材の上面図である。
【図１１】接続部材を接続部に固定する工程を示す斜視図である。
【図１２】本発明の変形例に係るフラットケーブルの端部における側断面図である。
【図１３】本発明の別の変形例に係る製造途中のフラットケーブルの断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〈本発明の実施形態の概要〉
最初に本発明の実施形態の概要を説明する。
本発明にかかるフラットケーブルの一実施形態は、
（１）  平面状に配列された複数本の平角導体と、
前記平角導体の配列面の両面から貼り合わされた絶縁フィルムと、
前記平角導体の長さ方向の少なくとも一方の端部に貼り付けられた接続部材と、を備え、
前記接続部材が設けられた前記平角導体の前記端部において、前記平角導体は前記絶縁フィルムから露出されており、
前記接続部材は、
基材と、
前記基材の一面に並列されて、前記絶縁フィルムから露出された各々の前記平角導体と導通する複数本の接続導体と、を有し、
前記接続導体は半田により前記平角導体に固定されている。
【００１１】
上記実施形態に係るフラットケーブルによれば、接続導体が半田により平角導体に固定されている。このため、導電性ペーストを用いて接続導体を平角導体に接続する場合と比較して、接続部材の接続部への固定強度を高めることができる。
【００１２】
（２）  前記接続導体と前記平角導体の少なくとも一方に、前記接続導体と前記平角導体との間に前記半田が充填される半田充填空間を形成する凹部が設けられていてもよい。
半田が充填される半田充填空間を形成する凹部を設けることにより、半田を精度よくかつ容易に接続導体と平角導体の少なくとも一方に設けることができる。
【００１３】
（３）  前記半田の融点が１８０℃以下であることが好ましい。これにより、半田を溶融させて接続導体と平角導体とを接続する際の絶縁フィルムおよび基材への熱による影響を抑制できる。
【００１４】
（４）  前記接続導体は金メッキされていることが好ましい。これにより、接続導体の表面に針状結晶体（ウィスカ）が発生することを防止できる。
【００１５】
（５）  隣り合う前記平角導体の間または隣り合う前記接続導体の間に設けられた接着材により、前記絶縁フィルムと前記基材とが接着されていてもよい。接着材により、半田が隣り合う平角導体や接続導体と接触してこれらが短絡することを防止できる。
【００１６】
本発明にかかるフラットケーブルの製造方法の一実施形態は、
（６）  平面状に配列された複数本の平角導体と、前記平角導体の配列面の両面から貼り合わされた絶縁フィルムとからなり、長手方向の少なくとも一方の端部で前記平角導体が前記絶縁フィルムから露出された中間フラットケーブルを用意し、
複数の接続導体が基材上に並列状に設けられた接続部材を用意し、
前記平角導体および前記接続導体の少なくとも一方に半田を塗布し、
前記接続導体を前記絶縁フィルムから露出された前記平角導体に重ね合わせて前記接続導体を前記平角導体に半田付けし、前記接続部材を前記中間フラットケーブルに固定する。
接続導体を平角導体に半田付けして接続部材を接続部に固定するため、導電性ペーストを用いて平角導体と接続導体とを接続する場合と比べて、接続部材の中間フラットケーブルに対する固定強度を高めることができる。
【００１７】
（７）  前記平角導体および前記接続導体の少なくとも一方に、前記半田が充填される凹部を付け、前記凹部に半田を塗布してもよい。
平角導体および接続導体の少なくとも一方に凹部が設けられているため、半田を所望の箇所に精度よく容易に塗布することができる。また半田が凹部から外に流れ出しにくく、隣り合う平角導体や隣り合う接続導体が短絡することを防止できる。
【００１８】
〈本発明の実施形態の詳細〉
以下、本発明に係る配線部材の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。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および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００１９】
図１は、フラットケーブル１の一実施形態を示す平面図である。図２は、フラットケーブル１の側断面図である。
図１および図２に示すように、フラットケーブル１は、例えば、銅または銅合金の圧延銅箔からなる複数本の平角導体２を備えている。これらの平角導体２は、錫メッキが施されている。これらの平角導体２は、所定の並列ピッチで平面状に配列されており、平角導体２の配列面の両面から第一絶縁フィルム３ａと第二絶縁フィルム３ｂが貼り合わされている。なお、図１では平角導体２を４本有する例を示しているが、平角導体２の本数は適宜変更される。例えば、平角導体２を２０本とすることもできる。また、平角導体２の幅寸法、厚さ寸法および並列ピッチは、要求される電流値等に合わせて設定される。
【００２０】
第一絶縁フィルム３ａおよび第二絶縁フィルム３ｂは、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリイミドあるいはポリフェニレンサルファイド等の樹脂から形成された基材部分とポリエステル系接着剤または難燃ポリ塩化ビニル系の絶縁性接着剤や、難燃ポリオレフィンなどからなる接着層を有している。平角導体２に対して、接着層の面を対向させて第一絶縁フィルム３ａと第二絶縁フィルム３ｂが貼り合わされている。これにより、平角導体２同士の電気的絶縁を図っている。
【００２１】
フラットケーブル１の長手方向の両端部は、接続部１１とされている。フラットケーブル１の接続部（端部）１１では、第二絶縁フィルム３ｂが部分的に剥離されて、平角導体２の一部が第一絶縁フィルム３ａと反対側に露出されている。接続部１１には、第一絶縁フィルム３ａにおける平角導体２と反対側に、補強板１４が貼り付けられており、この補強板１４によって接続部１１が補強されている。なお接続部１１の強度が十分な場合には、この補強板１４は接続部１１に貼り付けなくてもよい。
【００２２】
図３は、図２における接続部１１の拡大図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線矢視図である。
図３および図４に示すように、接続部１１には、接続部材２１が貼り付けられている。フラットケーブル１は、この接続部１１を介して電子機器と接続される。接続部材２１は、絶縁材から形成された接続基材２２と、接続導体２３とを備えている。
【００２３】
接続導体２３は、接続基材２２の面上に平角導体２と同数設けられている。これらの接続導体２３は、平角導体２と略同一幅寸法で同一ピッチに配列されている。これらの接続導体２３は、接続基材２２の一方側の面に並列され、接続部１１において露出された平角導体２と一本ずつ接続されている。
【００２４】
接続導体２３は銅または銅合金の圧延銅箔からなる。また接続導体２３の表面は金メッキされている。これにより、金メッキが施された接続導体２３の表面に針状結晶体（ウィスカ）が発生することを防止できる。
【００２５】
図３に示すように、接続導体２３には平角導体２側に開口する凹部２４が設けられている。この凹部２４により接続導体２３と平角導体２との間には、半田１５が充填される半田充填空間が設けられている。この半田１５によって接続導体２３は平角導体２と導通され、また機械的に接続されている。
【００２６】
この半田１５として、第一絶縁フィルム３ａ、第二絶縁フィルム３ｂおよび接続基材２２よりも低い融点を有する低融点半田を用いることが好ましい。具体的には、融点が１８０℃以下の半田１５を用いることが好ましい。また、融点が１２０℃以下の半田１５を用いることがさらに好ましい。
【００２７】
本実施形態に係るフラットケーブル１によれば、接続部１１で露出された平角導体２と接続部材１２の接続導体２３とが半田１５によって半田付けされている。これにより、平角導体２と接続導体２３とを導電性ペーストで接続する場合と比較して、接続部材２１の接続部１１への固定強度を高めることができる。
【００２８】
幅０．３ｍｍの幅の複数の平角導体２および接続導体２３を０．５ｍｍのピッチで配置した場合の接続部材２１の接続部１１への固定強度を測定した。固定強度とは、接続部材２１を接続部１１の面に対して９０°の方向に引っ張ったときに、接続部材２１が接続部１１から剥がれるときの力である。
導電性ペーストで平角導体と接続導体とを接続した場合の接続部材の接続部への固定強度は、２．５ｇ／芯であった。これに対して、半田１５を用いて平角導体２と接続導体２３とを接続した本実施形態によれば、接続部材２１の接続部１１への固定強度が３０ｇ／芯であった。
【００２９】
なお図５に示すように、隣り合う平角導体２同士の間および隣り合う接続導体２３同士の間に接着材１６が塗布されていてもよい。これにより、半田付け時に溶融した半田１５が隣り合う接続導体２３や平角導体２に広がることが防止され、隣接する接続導体２３同士や平角導体２同士が短絡することが防止される。
【００３０】
＜フラットケーブルの製造方法＞
次に、上記構造のフラットケーブル１を製造する方法について説明する。
図６は、フラットケーブル１の製造方法を示す斜視図である。図７は、中間フラットケーブルの平面図である。図８は、中間フラットケーブルの平面図である。図９は、中間フラットケーブルの側断面図である。図１０は、接続部材の上面図である。図１１は、接続部材を接続部に固定する工程を示す斜視図である。
【００３１】
図６に示すように、それぞれ長尺の平角導体２が巻き取られている複数のリール３０から平角導体２を送り出して所定の並列ピッチで同一平面状に配列する。そして、これらの平角導体２の配列面の表裏に、リール３１から長尺の第一絶縁フィルム３ａと第二絶縁フィルム３ｂを送り出してヒータローラ３２間に通し、第一絶縁フィルム３ａと第二絶縁フィルム３ｂを加熱すると同時に圧着して貼り合わせて長尺フラットケーブルとする。この長尺フラットケーブルを巻き取りローラ３３に巻き取る。第二絶縁フィルム３ｂの長手方向の一部には、窓部３５が形成されている。こうしてできたフラットケーブルの窓部３５が接続部１１になる。
【００３２】
次に、図７に示すように、第一絶縁フィルム３ａおよび第二絶縁フィルム３ｂの幅方向の余剰部分（耳と呼ばれる部分）を除去するために、長尺フラットケーブルの鎖線Ｃ１で示す位置で切断する。これにより、窓部３５の幅方向両端部で第一絶縁フィルム３ａと第二絶縁フィルム３ｂとが長手方向に繋がった箇所を除去する。
【００３３】
さらに、長尺フラットケーブルを、窓部３５の中央を通る鎖線Ｃ２で示す位置で切断し、図８および図９に示すように、所定の長さとされ、両端で平角導体２の第一絶縁フィルム３ａと反対側が露出された中間フラットケーブルとする。そして、この中間フラットケーブルの両端における第一絶縁フィルム３ａの外面側に補強板１４を貼り付ける。
【００３４】
次に、図１０に示す接続部材２１を用意する。まず接続基材２２の一方の面に複数個の接続導体２３を並列状に接着する。次に接続導体２３の表面の一部に表面に開口する凹部２４を形成する。例えば接続導体２３をエッチングする、あるいは表面が凹むようにパンチを接続導体２３の表面に打ち付けることにより、表面に凹部２４を形成することができる。さらにこの凹部２４の中に半田１５を塗布する。半田１５はディスペンサにより凹部２４に中に所定量を塗布することができる。また半田１５を塗布する前にフラックスを凹部２４に塗布してもよい。半田１５の塗布方法としては、ディスペンサから半田を吐出する方法、印刷する方法、半田シートの半田を転写する方法、インクジェットプリンターから半田を吐出する方法を挙げることができる。半田１５は融点（融け出す温度）が１８０℃以下である低融点半田であることが好ましい。融点が１２０℃以下のものがさらに好ましい。
【００３５】
このときに、接続導体２３の両側方における接続基材２２上に接着材１６を塗布してもよい。接着材１６は、隣り合う接続導体２３の間に塗布する。接着材１６は、直接印刷により塗布したり、転写によって接続部１１に塗布することができる。接着材１６は接続導体の程度または表面よりもやや上の位置まで盛るとよい。接続部材が中間フラットケーブルに貼り付けられるときに接着剤が接続導体２３の間および平角導体２の間を埋めることができる。
【００３６】
次に図１１に示すように、接続導体２３と平角導体２とが重なり合うように接続部材２１を接続部１１に重ね合わせる。このときに、凹部２４の開口が平角導体２で覆われるように接続部材２１を接続部１１に重ね合わせる。この状態で接続部材２１と接続部１１とを加熱し、接続部材２１を接続部１１に半田付けする。これにより半田１５が溶融して平角導体２および接続導体２３に接触する。この状態で冷却すると平角導体２と接続導体２３とが半田１５によって接続され、接続部材２１が接続部１１に強固に固定される。加熱温度は半田の融点（半田が融け出す温度）とすればよく、半田の融点が１８０℃であれば、加熱温度は１８０℃とすればよい。しかし、加熱時間を短縮のために瞬間的に半田の融点以上まで加熱してもよい。
【００３７】
上記の工程によって、接続部材２１が接続部１１に強固に固定されたフラットケーブル１が得られる。
【００３８】
本実施形態に係るフラットケーブル１の製造方法によれば、半田１５によって接続導体２３が平角導体２に半田付けされるので、接続部材２１を接続部１１に強固に接続することができる。
また接続導体２３の表面に凹部２４が設けられているため、半田１５を塗布したい箇所に精度よく容易に接続導体２３に塗布することができる。
【００３９】
さらに半田１５が凹部２４内に設けられているので、凹部２４と平角導体２との間に形成される半田充填空間から半田１５が外に流れ出すことが抑制される。これにより半田充填空間から外に流れ出した半田が隣り合う平角導体２や接続導体２３と接触することが抑制され、隣り合う平角導体２および接続導体２３同士の短絡が防止される。さらに、隣接する平角導体２および接続導体２３の間に設けられた接着材１６が、半田１５が半田充填空間から外部に流れ出すことを抑制するので、短絡を確実に防止することができる。
【００４０】
また、半田付けを１８０℃以下の温度で行うことにより、第一絶縁フィルム３ａ、第二絶縁フィルム３ｂおよび接続基材２２が熱で損傷することが抑制される。また熱によって第一絶縁フィルム３ａ、第二絶縁フィルム３ｂおよび接続基材２２が変形することも抑制され、平角導体２や接続導体２３のピッチ精度が維持される。
【００４１】
なお、上述した例では凹部２４を接続導体２３に設けた例を挙げたが本発明はこの例に限られない。例えば、接続基材の表面に凹部を設け、接続導体が該凹部の上を渡されて、結果的に接続導体２３の表面に凹部が形成されるようにしてもよい。あるいは、平角導体２に凹部を形成してもよい。この場合には平角導体２に半田１５を塗布する。
また接着材１６を接続部材２１の隣り合う接続導体２３の間に塗布してもよい。
【００４２】
また上述の実施形態では、接続部１１において第二絶縁フィルム３ｂが部分的に除去されて、平角導体２が第一絶縁フィルム３ａの反対側に露出する例を説明したが、本発明はこれに限られない。
図１２は、変形例に係るフラットケーブルの端部における側断面図である。図１２に示すように、接続部１１において、第一絶縁フィルム３ａおよび第二絶縁フィルム３ｂを部分的に除去して平角導体２を両側に露出させ、一方側から補強板１４を貼り付けた構造としても良い。
【００４３】
また図１３に示すようにフラットケーブルを形成してもよい。図１３の（ａ）から（ｃ）は製造途中のフラットケーブルの断面を示す図である。本変形例においては、図１３の（ａ）に示すように、接続部１１において、平角導体２に第一絶縁フィルム３ａ、第二絶縁フィルム３ｂのいずれもが被覆されていないフラットケーブルを用意する。平角導体２と接続導体２３とを半田で接続したのちに、図１３の（ｂ）に示すように、補強板１４の表層の接着剤で接続部材２１とフラットケーブルの一方の側の絶縁フィルム（図示の例では第一絶縁フィルム３ａ）を貼り合わせる。補強板１４をあらかじめ接続基材２２に貼ったものをフラットケーブルに貼ってもよい。さらに、図１３の（ｃ）に示すようにフラットケーブルの補強板１４が貼られていない面からカバーフィルム１７を貼り合わせて、平角導体２と接続導体２３とを固定する。
【符号の説明】
【００４４】
１：フラットケーブル、２：平角導体（導体）、３ａ：第一絶縁フィルム、３ｂ：第二絶縁フィルム、１５：半田、１６：接着材、２１：接続部材、２２：接続基材（基材）、２３：接続導体（導体）、２４：凹部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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