(57)【要約】【課題】電子機器等のコネクタ部と電気的接続をする接続部でウィスカが発生した場合でも、ウィスカの成長による端子間の短絡を抑制する。【解決手段】一対の絶縁性のベース部材１０４間に略棒形状の複数の導体部１０２を所定の間隔をもって並列配置し、これら導体部の両端を所定の長さに渡ってベース部材から露出させて接続端子部１０６とする導電接続部材１００において、ベース部材から露出した接続端子部の表裏の両面側から非導電性の補強部材１０８を貼設し、これら補強部材の接続端子部と重なる部分の少なくとも一部を削除して接続端子部を露出させる。補強部材を削除して接続端子部の一部を露出させるに際し、接続端子部の表裏両側に貼設した補強部材のうち、一方の補強部材は奇数列に有する接続端子部１０６ａと重なっている部分が削除され、他方の補強部材は偶数列に有する接続端子部１０６ｂと重なっている部分が削除される。【選択図】図２
2008084806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の絶縁性のベース部材間に略棒形状の複数の導体部を所定の間隔をもって並列配置し、前記導体部の両端を所定の長さに渡って前記ベース部材から露出させて接続端子部とする導電接続部材において、
前記ベース部材から露出した前記接続端子部の表裏の両面側から非導電性の補強部材を貼設し、これら補強部材の前記接続端子部と重なる部分の少なくとも一部を削除して前記接続端子部を露出させることを特徴とする導電接続部材。
【請求項２】
前記補強部材を削除して前記接続端子部の一部を露出させるに際し、前記接続端子部の表裏両側に貼設した補強部材のうち、一方の補強部材は奇数列に有する接続端子部と重なっている部分が削除され、他方の補強部材は偶数列に有する接続端子部と重なっている部分が削除されることを特徴とする請求項１に記載の導電接続部材。
【請求項３】
前記接続端子部の表面は、鉛を含まない錫系合金によってメッキ加工されていることを特徴とする請求項１または２に記載の導電接続部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置や電話機等の電子機器でのプリント基板相互間やプリント基板との電子部品間の接続リード線となるＦＦＣ（Flexible Flat Cable；フレキシブル・フラット・ケーブル）等の導電接続部材に関し、特に、導電接続部材における電子機器のコネクタ部との接触部分となる接続部の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ステレオ、ＴＶ、ＶＴＲ、電話機等の電子機器の小形化、軽量化に伴い、これらに搭載される電子部品、配線用部品等の小形化が進んでいる。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は、高密度実装とコンパクト化に対応、またコネクタへの挿入抜取が容易で実装コストが低減できる可撓性の回路基板や平型導体を用いたＦＦＣ等のフラットケーブル、また、これらの接続に用いられる電気コネクタ等がある。これらの配線部材は、複数の電気導体が高密度に配され互いに電気的に絶縁されると共に、良好な電気接続の保証が求められている。
【０００３】
これらの配線部材の電気導体には、通常では、導電率がよく、延性に富み、適度な強度を有し、他の金属によるコーティングが容易である銅が使用される。この銅を用いた配線部材には、一般に、耐腐食性、半田付け性を目的として錫メッキが施されている。錫メッキは、通常では、電気メッキにより形成されるが、かかる配線部材を使用していくうちに、この電気錫メッキの表面に針状結晶体（以下、ウィスカという）が発生することが知られている。
【０００４】
特に、銅系の金属材料に錫メッキをすると、銅原子が錫メッキ膜中に拡散して、銅−錫金属間化合物を作る。この金属間化合物は、錫と結晶構造が異なり、格子間距離に歪ができるため、錫メッキ膜中に圧縮応力が生じる。この圧縮応力がウィスカ成長の駆動力となるので、銅系材料上に錫メッキを施した場合は、ウィスカが発生しやすいとも言われている。ウィスカは、長いものになると数百μmも伸び、端子間を電気的に短絡する原因となるため、今までに種々の改善策が提案されている。
【０００５】
錫メッキに鉛を添加することでウィスカ発生を抑制することは従来からよく知られているが、鉛化合物には毒性があるため、環境対策の問題から好ましくなく、最近では、鉛を添加しない鉛フリーやノンハロゲン化の配線部材が要望されるようになっている。配線部材の鉛フリー化対応には、経済性、つまり低製造コストであることを考慮すると、純錫メッキが最も効果的である。しかし、導体の半田メッキ膜として純錫を適用すると、上述したように、半田メッキ膜表面でのウィスカ発生が懸念される。実際、これまでに、純錫メッキ膜のウィスカ感受性の高さは、各電子機器製品分野における懸念される問題となっている。そこで、純錫メッキ膜のウィスカ感受性を抑える必要がある。
【０００６】
鉛フリーの配線部材でウィスカ発生やウィスカ感受性を抑制する従来技術として、例えば、特許文献１には、テープ状プラスチックフィルム間に複数の導体を配置したフラットケーブルとして、導体を銅または銅合金の下地導体とその周囲に形成された銅を含まない錫系合金メッキ層から形成し、下地導体と銅を含まない錫系合金メッキ層との平均線膨張係数の差が３．７×１０-6（１／Ｋ）以下であるフラットケーブル用導体とし、また銅を含まない錫系合金メッキ層として、錫−ビスマス合金または錫−銀合金を用いたフラットケーブルが開示されている。また、特許文献２には、錫メッキの厚さを薄くした上で錫の合金層を形成することでウィスカの実質的な発生源となる錫層の量を少なくすることにより、鉛フリーでウィスカ発生を低減することができる電気導体部品が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２４３３４４号公報
【特許文献２】特開２００６−１２７９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、配線部材に錫合金メッキ膜を適用すること等により、ある程度はウィスカの発生を抑制することは可能である。しかしながら、これら配線部材に上記の錫合金メッキ加工を施すに際して、製造コストの上昇を招くため、経済性の面で劣ってしまう。
【０００８】
また、図４（ａ）に示すＦＦＣ４０の挿抜タイプの電気コネクタ５０との接触部分となる接続部４１は、依然として特異的にウィスカＷが発生し易くなることがあり、この接続部４１でウィスカＷの短絡・ショートによる不具合が生じている。これは、図４（ｂ）に示すように、ＦＦＣ４０の接続部４１と接続される電気コネクタ５０のコネクタピン５１の先端側の接触片（端子接触部）５１ａによって、接続部４１の配線部材４２の表面に施された錫メッキの表面に外部応力を受けることに起因するものと言われている。すなわち、上述した各改善策にも関わらず、ＦＦＣ等の導電接続部材において電気的接続を得るために接続部に外部から荷重を加えて固定される導電接続では、固定されたままの状態で長時間放置すると、実際に荷重が加えられた部位に発生した応力により、かかる部位の周辺からウィスカＷが発生してくることがあるという問題が新たにわかってきた。
【０００９】
さらに、接続部の端子における配線部材等のピッチ間隔が狭くなってくると、ウィスカ同士の短絡の問題が避けられなくなってくるが、配線部材を従来の鉛が含まれる半田から鉛フリーに変更した際に、コネクタ端子の錫メッキから発生するウィスカが隣接する端子間の空隙に向かって成長して接触することによって電気回路を短絡させることにより、信号不良が発生し、電子機器が正常に動作しなくなることある。
【００１０】
このため、高接続信頼性が要求される接続端子部として端子のピッチ間隔の狭いＦＦＣでは、コネクタとの接続部分となるこれら配線部材の端子表面に安定した特性によりウィスカを発生させず、導電性に優れる金メッキを施す等の処置が実行されることもあるが、このように金メッキ等を施す場合には、配線部材が高価になってしまいコスト面から好適な解決策とは言えなかった。
【００１１】
そこで、本発明は、従来の導電接続部材が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、配線部材を鉛フリーにして、電子機器等のコネクタ部と電気的接続をする接続部でウィスカが発生した場合でも、かかるウィスカによる端子間の短絡を抑制することの可能な、新規かつ改良された導電接続部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のある実施の態様によれば、一対の絶縁性のベース部材間に略棒形状の複数の導体部を所定の間隔をもって並列配置し、これら導体部の両端を所定の長さに渡ってベース部材から露出させて接続端子部とする導電接続部材において、ベース部材から露出した接続端子部の表裏の両面側から非導電性の補強部材を貼設し、これら補強部材の接続端子部と重なる部分の少なくとも一部を削除して接続端子部を露出させることを特徴とする導電接続部材が提供される。
【００１３】
このような構成とすることにより、接続端子部の表面と補強部材の表面との段差が設けられるので、仮に接続端子部の表面からウィスカが発生した場合でも、ウィスカがかかる段差を乗り越えるまで成長しなければ、隣接する接続端子部と接触しないので、これら隣接する接続端子部間でショートしづらくなる。また、導電接続部材の表裏両面側から補強部材が貼設されるので、導電接続部材のコネクタ部と接続される部位が補強されて、コネクタ部に挿抜した際の磨耗に対する耐久性が向上する。
【００１４】
このとき、上記実施の態様において、補強部材を削除して接続端子部の一部を露出させるに際し、接続端子部の表裏両側に貼設した補強部材のうち、一方の補強部材は奇数列に有する接続端子部と重なっている部分が削除され、他方の補強部材は偶数列に有する接続端子部と重なっている部分が削除されることとしてもよい。
【００１５】
このような構成とすることにより、互いに隣接する接続端子部の一の接続端子部と他の接続端子部の削除する補強部材の一方が表面側補強部材、他方が裏面側補強部材と相異なるようになるので、導体部を同密度に複数設けたとしても、表面側補強部材から露出される接続端子部の間隔および裏面側補強部材から露出される接続端子部の間隔を大きく取ることができる。換言すると、狭ピッチで導体部を設けたとしても、隣接する露出した接続端子間の間隔を広く取れるようになる。このため、仮に接続端子部の表面からウィスカが発生した場合でも、ウィスカが段差を乗り越え、かつ接続端子部の間隔を埋めるまで成長しなければ、隣接する接続端子部と接触しないので、これら同じ面側に有する接続端子部同士でのショートを抑制可能となる。
【００１６】
このとき、上記実施の態様において、接続端子部の表面は、鉛を含まない錫系合金によってメッキ加工されていることとしてもよい。
【００１７】
このような構成とすることにより、使用後の電子機器等を廃棄処分した場合に、毒性を有する鉛化合物中の鉛が雨水等によって溶出して、環境を汚染することを防止して、環境問題の向上が図れるようになる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明によれば、狭ピッチで導体部を設けたとしても、接続端子部と補強部材の段差が取れ、かつ外部に露出される接続端子部の端子間の間隔を広く取れるようになるため、接続端子部の表面にウィスカが発生した場合でも回路短絡することが抑制されるようになる。また、鉛フリーの接続端子部に高価な金メッキ対応等の処置をしなくとも、ウィスカ発生による電気回路のショートが抑制されるので、低コストで上述した課題が解決できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
まず、本発明の導電接続部材の第１の実施の形態であるＦＦＣの構成について、図面を使用しながら説明する。図１は、本実施の形態のＦＦＣの概略構成を説明するための図であり、（ａ）は表側から見た平面図、（ｂ）は裏面から見た平面図、（ｃ）は（ａ）に示す平面図のＡ−Ａ線矢視断面図であり、図２は、本実施の形態のＦＦＣに備わる接続端子部の詳細な構成を説明するための図であり、（ａ）は表側から見た部分平面図、（ｂ）は裏面から見た部分平面図、（ｃ）は（ａ）に示す部分平面図のＢ−Ｂ線矢視断面図である。また、図３は、本実施の形態のＦＦＣとの構成の違いを説明するために掲げた従来のＦＦＣの概略構成を説明するための図であり、（ａ）は表側から見た平面図、（ｂ）は裏面から見た平面図、（ｃ）は（ａ）に示す平面図のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【００２１】
ＦＦＣ１００は、厚さ数十μｍの平角状の導体部１０２を複数本平行に配列し、これらの導体部１０２を、絶縁体からなるベース部材１０４で両面から挟んでなる厚さ１００〜３００μｍの薄く柔軟性に富んだテープ状の電線である。すなわち、ＦＦＣ１００は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、エッチング等により回路形成された銅箔からなる断面矩形の複数の導体部１０２を所定の間隔に並べ、図１（ｃ）に示すように、これら並列した導体部１０２をポリイミド等の絶縁性フィルムからなるベース部材１０４で挟み込んで熱と圧力を加えて、ベース部材１０４の接合面を熱溶着または接着剤により熱融着した略テープ形状の並列多芯電線である。なお、ベース部材１０４の材質は、非導電性の絶縁体で可撓性を有するものであれば、他の材質から形成されるものであってもよい。
【００２２】
そして、これら導体部１０２の両端を所定の長さに渡ってベース部材１０４から露出させて、コネクタ部（図示せず）と接続するための接続部１０５となる接続端子部１０６が形成される。本実施の形態では、毒性を有する鉛による環境汚染の問題を配慮して、導体部１０２は錫メッキ平角軟銅線で構成されていので、接続端子部１０６の表面は、鉛を含まない錫系合金によってメッキ加工されている鉛フリーの配線部材となっている。
【００２３】
また、本実施の形態では、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、ベース部材１０４から露出した接続端子部１０６の表裏の両面側からポリエステル等の非導電性材質からなる補強部材１０８が貼設される。このとき、補強部材１０８は、ベース部材１０４の先端部１０４ａおよび対向側から貼設されるベース部材１０４との接合面と熱溶着または接着剤による熱融着によって貼設される。このように、ＦＦＣ１００の接続端子部１０６の表裏両面側から補強部材１０８が貼設されるので、図３に示す従来の片側面からのみ補強部材１８を貼設するＦＦＣ１０と比べると、コネクタ部等と接続される接続部１０５が補強されて挿抜した際の磨耗に対する耐久性が向上する。なお、補強部材１０８の材質は、非導電性の絶縁体である程度の耐久性と可撓性を有するものであれば、他の材質から形成されるものであってもよい。
【００２４】
さらに、ＦＦＣ１００に備わる接続部１０５は、補強部材１０８の接続端子部１０６と重なる部分の少なくとも一部が削除されて接続端子部１０６が露出されている。本実施の形態では、補強部材１０８を削除して接続端子部１０６の一部を露出させるに際し、接続端子部１０６の表裏両側に貼設した補強部材１０８のうち、表側補強部材１０８ａは、図２（ａ）に示すように、奇数列に有する接続端子部１０６ａと重なっている部分が削除され、裏側補強部材１０８ｂは、図２（ｂ）に示すように、偶数列に有する接続端子部１０６ｂと重なっている部分が削除されている。
【００２５】
なお、補強部材１０８を削除して接続端子部１０６の一部を露出させるに際しては、一方の補強部材１０８は、奇数列に有する接続端子部１０６ａと重なっている部分が削除され、他方の補強部材１０８は、偶数列に有する接続端子部１０６ｂと重なっている部分が削除されていればよいので、接続端子部１０６と重なる部分を削除するに際して、削除する補強部材１０８の表裏は逆でもよい。換言すると、表側補強部材１０８ａは、偶数列に有する接続端子部１０６ｂと重なっている部分が削除され、裏側補強部材１０８ｂは、奇数列に有する接続端子部１０６ａと重なっている部分が削除されている構成としてもよい。すなわち、補強部材１０８を削除して接続端子部１０６の一部を露出させるに際し、互いに隣接する接続端子部１０６に重なる補強部材１０８が互いに表裏相異なるように削除されていればよい。
【００２６】
このように、奇数列の接続端子部１０６ａと偶数列の接続端子部１０６ｂは、それぞれ表裏相異なる補強部材１０８が削除されて露出されるので、表側補強部材１０８ａを削除して露出される接続端子部１０６ａの間隔および裏側補強部材１０８ｂを削除して露出される接続端子部１０６ｂの間隔を大きくすることができる。すなわち、互いに隣接する接続端子部１０６の一の接続端子部１０６ａと他の接続端子部１０６ｂの削除する補強部材１０８の一方が表面側補強部材１０８ａ、他方が裏面側補強部材１０８ｂと相異なるようになるので、ＦＣＣ１００に導体部１０２を同密度に複数設けたとしても、表面側補強部材１０８ａから露出される接続端子部１０６ａの間隔および裏面側補強部材１０８ｂから露出される接続端子部１０６ｂの間隔を大きく取ることができる。
【００２７】
例えば、ＦＦＣ１００の接続部１０５の幅Ｗ１を０．５ｍｍとして、図１および図２に示すように、７本の導体部１０２を所定の間隔で設けると、図３に示す従来のＦＦＣ１０の場合は、同じ接続部幅Ｗ１で導体部１２の数７本を設けた場合、各導体部１２すなわち各接続端子部１６の間隔ｗ２は０．１５ｍｍとなる。一方、本実施の形態のＦＦＣ１００の場合は、同じ接続部幅Ｗ１で導体部１０２の数７本を設けた場合、各導体部１０２すなわち各接続端子部１０６の間隔ｗ１は０．４５ｍｍとなる。換言すると、ＦＣＣ１００に導体部１０２を狭ピッチで設けたとしても、隣接する外部に露出された接続端子部１０６の間隔を広く取れるようになる。
【００２８】
また、本実施の形態では、接続端子部１０６の表裏の両面側から補強部材１０８を貼設してから、接続端子部１０６と重なる補強部材１０８の一部を削除するので、図２（ｃ）に示すように、接続端子部１０６の表面と補強部材１０８の表面との段差ｄ１が生じるようになる。このため、仮に接続端子部１０６の表面からウィスカが発生した場合でも、ウィスカがかかる段差ｄ１を乗り越え、かつ接続端子部１０６の間隔ｗ１を埋めるまで成長しなければ、隣接する接続端子部１０６と接触しないので、これら同じ面側に有する接続端子部同士でのショートを抑制できるようになる。
【００２９】
すなわち、ＦＦＣの幅方向に導体部を同一密度に並列させて設けた場合でも、従来のＦＦＣ１０の導体部１２の間隔ｗ２に比べて、本実施の形態のＦＦＣ１００の間隔ｗ１は大きく取れ、かつ接続端子部１０６の表面と補強部材１０８の表面との段差ｄ１を有するので、ウィスカが発生した場合でも、露出された隣接する接続端子部１０６までウィスカを成長させる長さを間隔差（ｗ１−ｗ２）と段差２・ｄ１の和の分だけ大きくウィスカを成長させないと、隣接する接続端子部同士が接続してショートしない。つまり、仮に接続端子部１０６の表面からウィスカが発生した場合でも、ウィスカが段差ｄ１を乗り越え、かつ接続端子部１０６の間隔ｗ１を埋めるまで成長しなければ、隣接する接続端子部１０６と接触しないので、これら同じ面側に有する接続端子部同士でのショートを抑制できるようになる。
【００３０】
なお、上述した第１の実施の形態では、接続端子部１０６の表裏の両面側から補強部材１０８を貼設してから、接続端子部１０６と重なる補強部材１０８の一部を削除するに際して、接続端子部１０６の表裏両側に貼設した補強部材１０８のうち、表側補強部材１０８ａは、奇数列に有する接続端子部１０６ａと重なっている部分が削除され、裏側補強部材１０８ｂは、偶数列に有する接続端子部１０６ｂと重なっている部分が削除されているが、補強部材１０８の削除位置は、かかる位置に限定されない。すなわち、接続先のコネクタ部のコネクタピンの先端側の接触片と当接する部位となる接続端子部１０６が露出するように各補強部材１０８ａ、１０８ｂが削除されていればよい。換言すると、奇数列・偶数列と規則的に削除先を規定しなくて、コネクタピンの先端側の接触片と当接する接続端子部１０６が露出するように各補強部材１０８ａ、１０８ｂが削除されていればよい。
【００３１】
以上詳述したように、本発明の導電接続部材の一実施の形態であるＦＦＣ１００は、導体部１０２を鉛フリーとした際にコネクタ部との接触部分である接続端子部１０６に微細金属繊維成長物であるウィスカが発生した場合でも、従来に比べて余分にウィスカを成長させないと、接続端子部同士がショートしないようになるので、かかるコネクタ部とＦＦＣ１００を含む電気回路の短絡が防止されるようになる。
【００３２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００３３】
例えば、上述した第１の実施の形態では、導電接続部材としてＦＦＣのコネクタ部との接続部に適用されている例について説明しているが、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit；フレキシブルプリント配線基板）や多層フレキシブル・リジット基板等の各種電子機器でのプリント基板相互間やプリント基板との電子部品間の接続リード線となる導電接続部材のコネクタ部等との接続部にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態のＦＦＣの概略構成を説明するための図であり、（ａ）は表側から見た平面図、（ｂ）は裏面から見た平面図、（ｃ）は（ａ）および(ｂ)に示す平面図のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図２】同実施の形態におけるＦＦＣに備わる接続端子部の詳細な構成を説明するための図であり、（ａ）は表側から見た部分平面図、（ｂ）は裏面から見た部分平面図、（ｃ）は（ａ）および（ｂ）に示す部分平面図のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図３】従来のＦＦＣの概略構成を説明するための図であり、（ａ）は表側から見た平面図、（ｂ）は裏面から見た平面図、（ｃ）は（ａ）および(ｂ)に示す平面図のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図４】図４は従来のＦＦＣと電気コネクタとの接続部位の様子を説明するための図であり、（ａ）は従来のＦＦＣと電気コネクタとの接続部位の部分斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ部の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３５】
１００      導電接続部材（ＦＦＣ）
１０２      導体部
１０４      ベース部材
１０５      接続部
１０６      接続端子部
１０８      補強部材
【図１】
2008084806.tif 000003
【図２】
2008084806.tif 000004
【図３】
2008084806.tif 000005
【図４】
2008084806.tif 000006