(57)【要約】【課題】Ｓｎめっきが施された複数本の平角Ｃｕ導体上に、Ｎｉめっき層、Ａｕめっき層を施したＦＦＣ端子部をコネクタ嵌合して使用した場合に、Ｃｕによるマイグレーションの発生がなく、また繰返しの挿抜特性（接触抵抗の増加が少ない）に優れると共にクラックが生じ難く、腐食環境下での耐食性（接触抵抗の著しい増加がない）に優れたＦＦＣ端子部を提供することにある。  【解決手段】厚さ０．２μｍ以上１．５μｍ未満の錫めっきが施された複数本の平角Ｃｕ導体が、必要な間隔で接着剤付絶縁テープによってラミネートされて平行に配置され、かつその端部には導体露出部が形成され、前記導体露出部の錫めっき平角Ｃｕ導体には、厚さ０．３〜５．０μｍのニッケルめっき層、ついで厚さ０．０３〜１．００μｍの金めっき層が施されコネクタと嵌合して使用されるＦＦＣ端子部とすることによって、解決される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ０．２μｍ以上１．５μｍ未満の錫めっきが施された複数本の平角銅導体が、必要な間隔で接着剤付絶縁テープによってラミネートされて平行に配置され、かつその端部には導体露出部が形成され、前記導体露出部の錫めっき平角銅導体には、厚さ０．３〜５．０μｍのニッケルめっき層、ついで厚さ０．０３〜１．００μｍの金めっき層が施されコネクタと嵌合して使用されることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル端子部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、錫めっき処理された平角銅導体を用いたフレキシブルフラットケーブル端子部（以下、ＦＦＣ端子部）に関し、特に銅によるマイグレーションを完全に防止でき、コネクタと嵌合して使用されるＦＦＣ端子部に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器等に用いられる部品や配線基板等は、銅や銅合金を配線部に使用されている。そして、これ等を他の配線基板等と電気的に接続する場合には、半田付や超音波接合などの金属結合によって接合する他に、コネクタ接続も多く行われている。特にコネクタ接続する場合には、配線とコネクタの接触抵抗を低くして導通不良をなくすために、銅配線端子部を表面処理することが行われている。一般に、錫−鉛合金（以下、Ｓｎ−Ｐｂ合金）による電解めっき処理である。しかしながら、またＰｂを含む合金によるめっき処理では、Ｐｂが酸性雨等により溶出して環境を汚染する問題が指摘されており、Ｐｂフリー化が望まれている。このために、純ＳｎめっきやＰｂを含まない錫合金系のめっきが検討されている。しかし純錫めっき（以下、Ｓｎめっき）やＰｂを含まないＳｎ合金めっき（以下、Ｓｎ合金めっき）の場合、銅配線端子部をコネクタと嵌合して使用すると、コネクタのピンによって押付けられた箇所の周辺のめっき皮膜から、ウイスカーと称する髭状の結晶が急速に発生してくることが、純ＳｎめっきやＰｂを含まないＳｎ系合金めっきに於いて顕著であることも判ってきた。このようなウイスカーの発生は、配線どうしの短絡につながる問題がある。このため、発生するウイスカーの長さを抑制する種々の表面処理が提案されている。しかしながら、純Ｓｎ系めっきを使用する限り、ウイスカーの発生をゼロにすることはできなかった。そこで、ＦＦＣ端子部は、Ｐｂを含有せず、配線端子部をコネクタ嵌合しても銅によるマイグレーションを完全に防止しウイスカーが発生せず、また挿抜特性にも優れたものであることが望まれている。
【０００３】
このため、コネクタ嵌合する配線端子部の表面処理として、端末部の錫めっきを除去した後、ニッケルめっき（以下、Ｎｉめっき）を介して金めっき（以下、Ａｕめっき）を施すことが考えられている。例えば、特許文献１に見られるような方法である。すなわち、錫めっきが施された複数本の平角銅導体を平行に並べて絶縁フィルムで被覆し、少なくとも一方の端部に電気コネクタと接続する接続端末部を形成したＦＦＣで、接続端末部の接続導体は錫めっきが除去され、このＳｎめっきが除去された部分にＮｉメッキを介してＡｕめっきが施されたものである。これによって、ケーブルの導体部分は柔軟性を有しマイグレーション発生がなく、接続部分はＡｕめっきが施されているので高信頼性のあるフラットケーブルが製造できるとしている。しかしがら、Ｓｎめっきを除去する工程が必要となるため製造コストが増加する。また、このようなＳｎメッキの除去作業によって接続端末部のＳｎも若干溶解するという問題が生じる。
【特許文献１】特開２００６−４９１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
よって本発明が解決しようとする課題は、Ｓｎめっきが施された複数本の平角銅導体（以下、平角Ｃｕ導体）上に、Ｎｉめっき層、Ａｕめっき層を施したＦＦＣ端子部をコネクタ嵌合して使用した場合に、Ｃｕによるマイグレーションの発生がなく、また繰返しの挿抜特性（接触抵抗の増加が少ない）に優れると共にクラックが生じ難く、腐食環境下での耐食性（接触抵抗の著しい増加がない）に優れたＦＦＣ端子部を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記解決しようとする課題は、請求項１に記載されるように、厚さ０．２μｍ以上１．５μｍ未満の錫めっきが施された複数本の平角Ｃｕ導体が、必要な間隔で接着剤付絶縁テープによってラミネートされて平行に配置され、かつその端部には導体露出部が形成され、前記導体露出部の錫めっき平角Ｃｕ導体には、厚さ０．３〜５．０μｍのニッケルめっき層、ついで厚さ０．０３〜１．００μｍの金めっき層が施されコネクタと嵌合して使用されるＦＦＣ端子部とすることによって、解決される。
【発明の効果】
【０００６】
以上のような本発明によれば、厚さ０．２μｍ以上１．５μｍ未満のＳｎめっきが施された複数本の平角Ｃｕ導体上に、厚さ０．３〜５．０μｍのＮｉめっき層、ついで厚さ０．０３〜１．００μｍのＡｕめっき層を施したＦＦＣ端子部としたので、Ｃｕによるマイグレーションの発生がなく、またウイスカー問題がない。さらに、接触抵抗の増加が少なく、クラックが生じにくい繰返しの挿抜特性に優れると共に、耐食性に優れているので腐食環境下での接触抵抗の著しい増加のないＦＦＣ端子部が得られる。このため、コネクタと嵌合して使用してもウイスカーの発生による問題がなく、導体間の距離が狭いＦＦＣ端子部であっても問題なく使用できる。さらに、本発明のＦＦＣ端子部では、Ｐｂによる環境汚染の問題もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に本発明を詳細に説明する。請求項１に記載する発明は、厚さ０．２μｍ以上１．５μｍ未満の錫めっきが施された複数本の平角Ｃｕ導体が、必要な間隔で接着剤付絶縁テープによってラミネートされて平行に配置され、かつその端部には導体露出部が形成され、前記導体露出部の錫めっき平角Ｃｕ導体には、厚さ０．３〜５．０μｍのニッケルめっき層、ついで厚さ０．０３〜１．００μｍの金めっき層が施されコネクタと嵌合して使用されるＦＦＣ端子部である。
【０００８】
このような発明に至ったのは、従来のようにＳｎめっきが施された複数本の平角Ｃｕ導体を平行に並べて絶縁フィルムで被覆し、少なくとも一方の端部に電気コネクタと接続する端子部を形成したＦＦＣに於いて、前記端子部の接続導体はＳｎめっきを除去しＳｎめっきが除去された部分にＮｉメッキを介してＡｕめっきを施したＦＦＣ端子部である。このようなＦＦＣ端子部は、Ｓｎめっきを除去するための工程が必要なため製造コストが高くなり問題であった。また、Ｎｉめっき層やＡｕめっき層の厚さを特定しないと、耐食性の問題や材料コストの上昇問題等があり好ましくないものであった。
【０００９】
これに対して本発明のＦＦＣ端子部は、Ｓｎめっきが施された所定の径の銅線が、Ｓｎめっき層の厚さが０．２μｍ以上１．５μｍ未満となるように所望の平角Ｃｕ導体に加工され、通常、焼鈍処理が行われＳｎめっき平角Ｃｕ導体とされる。そして、例えば予め導体露出部が形成された接着剤付絶縁テープによって、前記Ｓｎめっき平角Ｃｕ導体が必要な間隔で平行に配置、ラミネートされて導体露出部を有するＦＦＣとし、前記導体露出部のＳｎめっき平角Ｃｕ導体上に厚さ０．３〜５．０μｍのＮｉめっき層、その上には厚さ０．０３〜１．００μｍのＡｕめっき層を形成することによって、前述した問題がないＦＦＣ端子部とすることができる。
【００１０】
以上のようなＦＦＣ端子部は、厚さ０．２μｍ以上１．５μｍ未満のＳｎめっきが施された平角Ｃｕ導体を使用するので、ウイスカーの発生がない耐マイグレーション性に優れたものとなる。また、Ｓｎめっき層の厚さを１．５μｍ未満のＳｎめっき層とすることによって、コネクタ嵌合した場合にもその押圧によってＮｉめっき層が陥没して亀裂を発生させて、Ｓｎめっき層が露出して耐食性が低下することもない。具体的には、腐食環境下で通電した後にマイグレーション試験を行った時に、マイグレーション発生閾値を＜５．０×１０５Ωとした場合、試験中にこの値を下回ることがない特性を有することになる。さらに、Ｎｉめっき層の厚さを０．３〜５．０μｍとしたので、下層のＳｎがＮｉめっき層中に拡散して耐食性を損なうことがなく、上限厚さを５．０μｍまでとすることにより、コネクタ嵌合時の挿抜作業を繰り返し受けてもクラックが生じないことになる。さらに、Ａｕめっき層厚を０．０３〜１．００μｍとしたので、耐食性や挿抜作業を繰り返しうけても十分にその作業性を有するものである。より具体的に説明すると、コネクタに嵌合し後腐食ガス試験を行った場合に、腐食ガス試験前の接触抵抗値に対して２０％未満の増加率を維持できるものである。また上限を１．００μｍとしたので材料コスト的にも実用範囲のＦＦＣ端子部である。
【実施例】
【００１１】
表１に記載した実施例並びに比較例によって、本発明の効果を確認した。すなわち、Ｓｎめっきを施したＣｕ線を幅０．３ｍｍ、厚さ０．０５ｍｍの平角状に加工してＳｎめっき平角Ｃｕ導体とした。これを４０本並列に配置し、ポリエステル系の熱可塑性接着剤がコーティングされたポリエステル製絶縁テープで、コネクタに接続される端子部を除いてラミネート加工を行いＦＦＣを作製した。その後、前記Ｓｎめっき平角Ｃｕ導体上に、Ｎｉめっき層、Ａｕめっき層を順次施して試料とした。
【００１２】
ついでこの試料を、Ａｕ／Ｎｉめっき（Ａｕめっき厚さが０．３μｍ、Ｎｉめっき厚さが３μｍ）したノンＺＩＦタイプのコネクタに嵌合し、硫化水素１０ｐｐｍ、湿度８５％の雰囲気中に４８時間放置して、腐食ガス試験を行った。ついで、接触抵抗を測定した。腐食ガス試験前の接触抵抗値に対して、２０％未満の増加率のものを合格として〇印で、２０％以上の増加率のものを不合格として×印で記載した。一方、前記ＦＦＣ端末部と前記コネクタの挿抜を３０回繰り返した後の接触抵抗を測定した。またクラックの有無について確認した。挿抜前の接触抵抗値に対する増加率を計算した。挿抜前の接触抵抗値に対して２０％未満の増加率のものを合格として〇印で、２０％以上の増加率のものを不合格として×印で記載した。めっき層のクラックの発生状態を顕微鏡によって観察しクラックの発生が全く見られない場合を合格として〇印で、クラックの発生が見られる場合を不合格として、×印で記載した。さらに、８０℃、８５％ＲＨ、印加電圧６０Ｖで２４０時間曝した後のマイグレーション試験を行った。試験は、絶縁抵抗劣化システム（楠本化成社のＳＩＲ１２）を用い、８０ｍｓで抵抗値をモニタし、マイグレーション発生閾値を＜５．０×１０５Ωとし、試験中にこの値を下回った場合を不合格として×印で、下回らなかった場合を合格として〇印で記載した。結果を表１に示した。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
表１の実施例１〜９に示されるように、少なくともコネクタと嵌合されるＦＦＣ端子部のＣｕ或いはＣｕ合金配線上に、厚さ０．２μｍ以上１．５μｍ未満のＳｎめっきが施された複数本の平角Ｃｕ導体上に、厚さ０．３〜５．０μｍのＮｉめっき層、ついで厚さ０．０３〜１．００μｍのＡｕめっき層を施したＦＦＣ端子部としたものは、コネクタに嵌合後、硫化水素１０ｐｐｍ、湿度８５％の雰囲気中に４８時間放置した接触抵抗が、腐食ガス試験前の接触抵抗値に対して、２０％未満の増加率である。また、前記コネクタとの挿抜を３０回繰り返した後の接触抵抗が、挿抜前の接触抵抗値に対する増加率として２０％未満であった。またクラックの有無について顕微鏡によって観察したが、全くクラックは見られなかった。さらに、８０℃、８５％ＲＨ、印加電圧６０Ｖで２４０時間曝した後のマイグレーション試験を行った結果、マイグレーション発生閾値を＜５．０×１０５Ωとした場合、試験中にこの値を下回ったものは見られなかった。
【００１５】
すなわち、実施例１に見られるように、Ｓｎめっき層の厚さが０．２２μｍで、Ｎｉめっき層の厚さが０．３５μｍ、Ａｕめっき層の厚さが０．０４０μｍのものは、腐食ガス試験前の接触抵抗値に対して２０％未満の増加率であり、コネクタ嵌合に於ける挿抜前の接触抵抗値に対する増加率も２０％未満であった。またクラックも全く見られなかった。さらに、マイグレーション発生閾値を＜５．０×１０５Ωとした場合に、試験中にこの値を下回るものは見られず、全ての項目に合格した。また、実施例２に見られるように、Ｓｎめっき層の厚さが０．２２μｍで、Ｎｉめっき層の厚さが０．３５μｍ、Ａｕめっき層の厚さが０．９４０μｍのものも、同様であった。さらに、実施例３のように、Ｓｎめっき層の厚さが０．２２μｍで、Ｎｉめっき層の厚さが４．７０μｍ、Ａｕめっき層の厚さが０．０３５μｍのものも、全ての項目に合格であった。また、実施例４のように、Ｓｎめっき層の厚さが０．２２μｍで、Ｎｉめっき層の厚さが４．７０μｍ、Ａｕめっき層の厚さが０．９２０μｍのものも、全ての項目に合格であった。さらに、実施例５に見られるように、Ｓｎめっき層の厚さが１．４０μｍで、Ｎｉめっき層の厚さが０．３５μｍ、Ａｕめっき層の厚さが０．０３５μｍのものも、全ての項目に合格であった。また、実施例６のように、Ｓｎめっき層の厚さが１．４０μｍで、Ｎｉめっき層の厚さが４．５０μｍ、Ａｕめっき層の厚さが０．０５０μｍのものも、全ての項目に合格であった。さらに、実施例７および８のように、Ｓｎめっき層の厚さが０．８０μｍであって、Ｎｉめっき層の厚さが２．０５μｍおよび０．３１μｍ、Ａｕめっき層の厚さが０．１５０μｍのものも、全ての項目に合格であった。また、実施例９のように、Ｓｎめっき層の厚さが０．８０μｍで、Ｎｉめっき層の厚さが２．０５μｍ、Ａｕめっき層の厚さが０．９８０μｍのものも、全ての項目に合格であった。
【００１６】
これに対して、比較例１〜９に示す本発明の範囲を外れたＦＦＣ端子部は、腐食ガス試験前の接触抵抗値に対する増加率、コネクタ嵌合に於ける挿抜前の接触抵抗値に対する増加率、またクラックの発生、マイグレーション発生閾値のいずれかが不合格であった。すなわち、比較例１〜３のようにＳｎめっき層の厚さが０．１７μｍと薄い場合は、いずれもマイグレーション発生閾値を＜５．０×１０５Ωとした場合に、試験中にこの値を下回った。また、比較例４〜６のように、Ｓｎめっき層が１．６０μｍと厚すぎる場合は、腐食ガス試験前の接触抵抗値に対して２０％以上増加した。さらに、実施例７のように、Ｎｉめっき層の厚さが０．２５μｍと薄い場合にも、腐食ガス試験前の接触抵抗値に対して２０％以上増加した。また、比較例８のように、Ｎｉめっき層の厚さが５．３０μｍと厚い場合は、めっき層にクラックが見られた。さらに、比較例９のように、Ａｕめっき層が０．０２０μｍのように薄いと、腐食ガス試験前の接触抵抗値に対する増加率、コネクタ嵌合に於ける挿抜前の接触抵抗値に対する増加率のいずれも２０％以上増加して不合格であった。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明のように、厚さ０．２μｍ以上１．５μｍ未満のＳｎめっきが施された複数本の平角Ｃｕ導体上に、厚さ０．３〜５．０μｍのニッケルめっき層、ついで厚さ０．０３〜１．００μｍのＡｕめっき層を施した導体露出部を有するＦＦＣ端子部は、ＦＦＣ端子部をコネクタ嵌合して使用した場合にＣｕによるマイグレーションの発生がなく、また繰返しの挿抜特性に優れると共にクラックが生じ難く、腐食環境下での耐食性に優れたＦＦＣ端子部を提供でき、種々の電子機器類に使用することが可能である。