(57)【要約】【課題】一方の端子をコネクタ嵌合、もう一方の端子をはんだ接合し、耐ウィスカ性とはんだ接合性を両立させ得るフラットケーブルおよびその製造方法を提供するものである。【解決手段】本発明に係るフラットケーブルは、単数もしくは並列した複数のはんだめっき平角導体２の上下面を、絶縁性を有する接着剤付きフィルム１でラミネートして一体化してなり、一方の端子５がコネクタ嵌合、もう一方の端子６がはんだ接合されるものであり、はんだめっき平角導体２が、純銅もしくは銅合金からなる母材に純Ｓｎめっきしてなり、はんだめっき総厚をコネクタ嵌合側で０．５μｍ以上、１．０μｍ以下、はんだ接合側で１μｍ以上、３μｍ以下としたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単数もしくは並列した複数のはんだめっき平角導体の上下面を、絶縁性を有する接着剤付きフィルムでラミネートして一体化してなり、一方の端子がコネクタ嵌合、もう一方の端子がはんだ接合されるフラットケーブルにおいて、上記はんだめっき平角導体が、純銅もしくは銅合金からなる母材に純Ｓｎめっきしてなり、はんだめっき総厚をコネクタ嵌合側で０．５μｍ以上、１．０μｍ以下、はんだ接合側で１μｍ以上、３μｍ以下としたことを特徴とするフラットケーブル。
【請求項２】
上記コネクタ嵌合側の端子の上記純Ｓｎめっきが１層構造、上記はんだ接合側の端子の上記純Ｓｎめっきが２層構造である請求項１記載のフラットケーブル。
【請求項３】
単数もしくは並列した複数のはんだめっき平角導体の上下面を、絶縁性を有する接着剤付きフィルムでラミネートして一体化してなり、一方の端子がコネクタ嵌合、もう一方の端子がはんだ接合されるフラットケーブルの製造方法において、純銅もしくは銅合金からなる母材に純Ｓｎめっきし、はんだめっき総厚を０．５μｍ以上、１．０μｍ以下とした上記はんだめっき平角導体の上下面を上記接着剤付きフィルムでラミネートして一体化した後、はんだ接合側の端子のみに、はんだめっき総厚が１μｍ以上、３μｍ以下となるように純Ｓｎ追加めっきを行うことを特徴とするフラットケーブルの製造方法。
【請求項４】
ラミネート前の上記はんだめっき平角導体上にＺｎを０．１μｍ以下の厚さでめっきした後、そのはんだめっき平角導体を上記接着剤付きフィルムでラミネートして一体化する請求項３記載のフラットケーブルの製造方法。
【請求項５】
上記純Ｓｎ追加めっきを、電解めっきもしくは無電解めっきで行う請求項３又は４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、一方の端子をコネクタ嵌合、もう一方の端子をはんだ接合する形式のフラットケーブルおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フラットケーブルは薄いテープ状の電線である。図２（ａ）、図２（ｂ）にその構造例を示すように、例えば単数本又は並列配置した数十本の導体２を、絶縁性と難燃性を共有する接着剤３を塗工した接着剤付きの絶縁フィルム７で挟み込み、熱ロールなどでラミネートすることにより製造される。
【０００３】
フラットケーブルはその柔軟性を活かし、回路間のジャンパ線（固定配線）に用いられてきた。近年、フラットケーブルの屈曲特性が向上し、フラットケーブルを電気・電子機器の可動部配線にＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）代替として適用するケースが増加している。特に、低価格化を狙ったパソコン用インクジェット型プリンタの印字ヘッド部配線やＣＤ、ＤＶＤ（デジタル多用途ディスクプレーヤ）やカーナビゲーションのピックアップ部配線など電子機器への適用が進んでいる。
【０００４】
銅や銅合金製の配線材（導体）の表面には、その腐食や接触抵抗増加防止のため、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ又はＮｉなどのめっきが施されている。フラットケーブルの端子接続部においても、同様のめっきが施されている。その中でも、Ｓｎめっきはコスト面から広く使用されている。Ｓｎめっき材として、低融点であるＳｎ−Ｐｂ合金が用いられてきた。ところが、２００６年７月１日発効の欧州ＲＯＨＳ指令など環境対応の観点からＰｂフリーが強く求められており、はんだからもＰｂを除去する必要に迫られた。
【０００５】
ＰｂフリーのＳｎめっき、特に純Ｓｎめっきにおいては、Ｓｎの針状結晶であるウィスカがＳｎめっき膜表面に発生し、ウィスカが隣接する配線を短絡させてしまうという問題が生じた。そこで、ウィスカの発生原因であるＳｎめっき膜に負荷される応力を緩和させるべく、電気めっきなどにより形成したＳｎめっき膜に再溶融、凝固処理であるリフローを施すことにより、ウィスカの発生を低減させている。
【０００６】
しかし、端子とコネクタを嵌合させるタイプなどの新たな外部応力がかかる箇所においては、リフローを施してもウィスカの発生を抑えることができない。そこで、Ｓｎめっき厚みを０．５μｍ以上、１．０μｍ未満の範囲に規定した電気導体部品（フラットケーブル）がある（特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２０６８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、インクジェットプリンタのヘッド部などに用いるフラットケーブルの可動側の端子については、振動が大きい場合など接続信頼性の面からはんだ接合することがある。例えば、一方がコネクタ嵌合端子、もう一方がはんだ接合端子であるフラットケーブルがある。このフラットケーブルとして、前述した特許文献１記載のフラットケーブルを適用すると、Ｓｎめっき厚みが薄くなるとはんだ付け性が低下するという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、一方の端子をコネクタ嵌合、もう一方の端子をはんだ接合し、耐ウィスカ性とはんだ接合性を両立させ得るフラットケーブルおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、単数もしくは並列した複数のはんだめっき平角導体の上下面を、絶縁性を有する接着剤付きフィルムでラミネートして一体化してなり、一方の端子がコネクタ嵌合、もう一方の端子がはんだ接合されるフラットケーブルにおいて、上記はんだめっき平角導体が、純銅もしくは銅合金からなる母材に純Ｓｎめっきしてなり、はんだめっき総厚をコネクタ嵌合側で０．５μｍ以上、１．０μｍ以下、はんだ接合側で１μｍ以上、３μｍ以下としたことを特徴とするフラットケーブルである。
【００１１】
請求項２の発明は、上記コネクタ嵌合側の端子の上記純Ｓｎめっきが１層構造、上記はんだ接合側の端子の上記純Ｓｎめっきが２層構造である請求項１記載のフラットケーブルである。
【００１２】
請求項３の発明は、単数もしくは並列した複数のはんだめっき平角導体の上下面を、絶縁性を有する接着剤付きフィルムでラミネートして一体化してなり、一方の端子がコネクタ嵌合、もう一方の端子がはんだ接合されるフラットケーブルの製造方法において、純銅もしくは銅合金からなる母材に純Ｓｎめっきし、はんだめっき総厚を０．５μｍ以上、１．０μｍ以下とした上記はんだめっき平角導体の上下面を上記接着剤付きフィルムでラミネートして一体化した後、はんだ接合側の端子のみに、はんだめっき総厚が１μｍ以上、３μｍ以下となるように純Ｓｎ追加めっきを行うことを特徴とするフラットケーブルの製造方法である。
【００１３】
請求項４の発明は、ラミネート前の上記はんだめっき平角導体上にＺｎを０．１μｍ以下の厚さでめっきした後、そのはんだめっき平角導体を上記接着剤付きフィルムでラミネートして一体化する請求項３記載のフラットケーブルの製造方法である。
【００１４】
請求項５の発明は、上記純Ｓｎ追加めっきを、電解めっきもしくは無電解めっきで行う請求項３又は４記載のフラットケーブルの製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、一方の端子がコネクタ嵌合、もう一方の端子がはんだ接合される形式のフラットケーブルにおいて、耐ウィスカ性とはんだ接合性を両立させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基いて説明する。
【００１７】
ＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）の分野とは異なるが、半導体チップ実装用のＦＰＣ基板として、フレキシブルプリント配線基板端子部におけるコネクタ嵌合部の配線回路に、厚さ０．５〜２μｍの鉛フリー半田めっき層を形成し、かつフレキシブルプリント配線基板の部品実装部の配線回路に、厚さが２μｍ以上の鉛フリー半田めっき層を形成する構造が提案されている（特開２００６−９１２６号公報参照）。
【００１８】
本実施の形態に係るフラットケーブルは、一方の端子をコネクタ嵌合、もう一方の端子をはんだ接合するタイプのフラットケーブルに関するものであり、前述した課題を解決するために以下の構造を採用した。
【００１９】
すなわち、本発明の好適一実施の形態に係るフラットケーブルは、図１に示すように、並列した複数本（図１中では５本を図示）のはんだめっき平角導体２の上下面を、絶縁性を有する接着剤付きフィルム１でラミネートして一体化してなり、一方の端子５がコネクタ嵌合、もう一方の端子６がはんだ接合されるフレキシブルフラットケーブルである。はんだめっき平角導体２は、純銅もしくは銅合金からなる母材（平角導体）に純Ｓｎめっきしてなり、コネクタ嵌合側のはんだめっき総厚を０．５μｍ以上、１．０μｍ以下、はんだ接合側のはんだめっき総厚を１μｍ以上、３μｍ以下、好ましくは１．５μｍ以上、２．０μｍ以下としたものである。図１中の４は補強板である。ここで、はんだめっきの総厚とは、純Ｓｎ層と、純Ｓｎ及び平角導体を構成するＣｕの金属間化合物層との総和である。
【００２０】
はんだめっき平角導体２のはんだめっき層は、コネクタ嵌合側の端子５が純Ｓｎめっきの１層構造（第１はんだめっき層）、はんだ接合側の端子６が純Ｓｎめっきの２層構造（内層側から第１はんだめっき層、第２はんだめっき層）である。好ましくは、第１はんだめっき層上の全体に、０．１μｍ以下、好ましくは０．０１μｍ以下の厚さでＺｎ層が設けられ、はんだ接合側の端子６の部分におけるＺｎ層上に第２はんだめっき層が設けられる。
【００２１】
次に、本実施の形態に係るフレキシブルフラットケーブルの製造方法を説明する。
【００２２】
(1)  純銅もしくは銅合金で構成される平角導体の周りに純Ｓｎめっきを行い、はんだめっき平角導体２を作製する。このはんだめっき平角導体２を加熱し、はんだめっき層を加熱溶融（リフロー）する。このリフローによって、平角導体のＣｕが純Ｓｎめっき層中に拡散し、平角導体と純Ｓｎめっき層との界面に金属間化合物層が形成される。この金属間化合物層と純Ｓｎめっき層との総和がはんだめっき層（第１はんだめっき層）の総厚であり、その総厚は０．５μｍ以上、１．０μｍ以下に調整される。
【００２３】
(2)  このはんだめっき平角導体２を複数本並列配置した後、これらのはんだめっき平角導体２の上下面を接着剤付きフィルム１でラミネートして一体化する。接着剤付きフィルム１は、図２（ｂ）に示した絶縁フィルム７の重ね合わせ面に接着剤３の層を設けたものである。
【００２４】
(3)  接着剤付きフィルム１でラミネートした後のはんだめっき平角導体２の、はんだ接合側の端子６のみに純Ｓｎ追加めっきを行い、はんだ接合側の端子６の部分における第１はんだめっき層上に、第２はんだめっき層を形成する。この時、はんだ接合側の端子６のはんだめっき総厚が１μｍ以上、３μｍ以下となるように、第２はんだめっき層の厚さを調整する。これにより、本実施の形態に係るフレキシブルフラットケーブルが得られる。
【００２５】
ここで、(1)において、耐ウィスカ面から、ラミネート前のはんだめっき平角導体２の第１はんだめっき層の上に、０．１μｍ以下、好ましくは０．０１μｍ以下の厚さでＺｎめっきを行い、その後、第１はんだめっき層及びＺｎめっき層を加熱溶融させた後、ラミネートに供することがより良好である。
【００２６】
また、(3)において、はんだ接合側の端子６のみに行う純Ｓｎ追加めっきは、電解めっき（電気めっき）もしくは無電解めっきにより、単品（バッチ式）もしくは連続的に行う。コスト面から、純Ｓｎ追加めっきは電解めっき法により連続的に行うのが好ましい。
【００２７】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００２８】
本実施の形態のフレキシブルフラットケーブルは、ウィスカの発生を抑止したいコネクタ嵌合側の端子５についてははんだめっき総厚を０．５μｍ以上、１．０μｍ以下とし、はんだ濡れ性を十分に確保したいはんだ接合側の端子６についてははんだめっき総厚を１μｍ以上、３μｍ以下とし、端子５，６における各はんだめっき（純Ｓｎめっき）の総厚を異ならせている。
【００２９】
このフレキシブルフラットケーブルは、ラミネート後のはんだめっき平角導体２におけるはんだ接合側の端子６のみに純Ｓｎ追加めっきを行うことで、容易に製造可能であるため、大幅のコストアップを招くことなく、コネクタ嵌合側の端子５の耐ウィスカ性、およびはんだ接合側の端子６の接合強度を両立させることができる。
【００３０】
また、はんだ接合側の端子６に純Ｓｎ追加めっきを行う際、端子６近傍の絶縁フィルム７にめっきが付着するおそれがないことから、端子６近傍の絶縁フィルム７を遮蔽板で覆ったり、マスキングする必要がない。このため、めっき工程に伴う作業の簡略化を図ることができ、安価に製造することができる。
【００３１】
本実施の形態においては、フレキシブルフラットケーブルの場合を例に挙げて説明を行ったが、本実施の形態は押出タイプのフラットケーブルにも応用可能である。また、フレキシブルフラットケーブル、押出タイプのフラットケーブルのいずれにおいても、絶縁フィルム７の外側に絶縁体、金属および導電性接着剤の積層体から成るシールド材を貼り付けた構造であっても構わない。
【実施例】
【００３２】
本発明の効果を確認するため、一方の端子をコネクタ嵌合、もう一方の端子をはんだ接合するタイプのフラットケーブルを試作し、コネクタ嵌合側の耐ウィスカ性、はんだ接合側の接合強度を評価した。
【００３３】
供試フラットケーブルは、はんだ接合側の純Ｓｎ追加めっきを電解で連続的に行った。試料（供試フラットケーブル）の詳細は、導体は幅０．３ｍｍ×厚み３５μｍ、２０芯、ピッチ０．５ｍｍとし、めっき厚みはコネクタ嵌合側を０．７μｍ、はんだ接合側を１．８μｍとし、接着剤付きフィルムは絶縁フィルム（ＰＥＴ（リケンテクノス製ＵＬ８０℃））の厚み２５μｍ、接着剤の厚み３５μｍとした。
【００３４】
本発明の評価の結果、コネクタ嵌合側の耐ウィスカ性、およびはんだ接合側の接合強度が共に良好であることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】一方の端子がコネクタ嵌合、もう一方の端子がはんだ接合されるフラットケーブルの斜視図である。
【図２】一般的なフラットケーブルを示す図である。図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）の２Ｂ−２Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  接着剤付きフィルム
２  はんだめっき平角導体
３  接着剤（接着剤付きフィルム）
５  コネクタ嵌合側の端子
６  はんだ接合側の端子
７  絶縁フィルム（接着剤付きフィルム）
【図１】
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【図２】
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