(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき層を形成した丸線導体を、上・下段圧延ロールの回転と同時に、下段圧延ロールの回転軸が圧延面と平行な面に沿って上段圧延ロールの回転軸とクロスする方向に、上・下段圧延ロールの回転数に対して下段圧延ロールの反復運動回数の比５０〜４２９の範囲で反復運動させながら圧延することにより、前記めっき層の厚さの最大部と最小部との比を０．６８〜０．８９にすることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル用の平角導体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面性に優れたフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）用の平角導体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器等の小型化や軽量化に伴い、搭載される配線材料も小型化が進んでいる。このため限られたスペースに収まると共にその可とう性も要求される。例えば、平角状の導体を複数本平面状に並べ、これをテープ状の絶縁体材料によって両側からラミネートしたフレキシブルフラットケーブルが使用されている。このフレキシブルフラットケーブルは、端末部を口出し加工してプリント配線基板等に接続配線されるが、接触抵抗を小さくしたり、半田付性を向上させるため前記平角導体には通常錫系めっき（Ｓｎ系めっき）や金／ニッケルめっき（Ａｕ／Ｎｉめっき）が施される。そして、このＳｎ系めっき、ＮｉめっきやＡｕ／Ｎｉめっき層は、その表面が均一であるほど好ましいとされている。このような平角導体は、通常Φ０．５〜１ｍｍ程度の銅線にめっきを施した後に、Φ０．１〜０．２ｍｍ程度に伸線加工を行い、さらに圧延加工によって平角導体が作製されている。このような技術は、例えば特許文献１に記載されている。しかしながら、このような製造方法では、銅丸線を平らに圧延加工されるために、銅丸線等の素材内に於ける加工歪は均一ではなく、大きく変形する箇所と殆ど変形しない箇所が生じることになる。当然、その上に施されているめっき層も同様の変形を受け、めっき層の厚みは全体に均一とならずに、場所によって大きな差が生じることになる。具体的には、圧延ロールに接した平角導体の中央部はめっき層が厚く、中央部と両端部の間の部分が薄くなる傾向が見られる。このようにめっき層の厚さが不均一になると、めっき層の性能が損なわれて好ましくなくなる。例えば、Ａｕ／Ｎｉの２層めっきの場合にはＮｉ層はバリヤ層として銅がＡｕ層中に拡散することを防止しているが、Ｎｉ層に薄い部分が生じると銅がＡｕ層中に拡散し、めっき層の表面に達した銅がＡｕめっき層の耐食性を著しく悪化させることになる。このように耐食性が悪くなると、接触抵抗の増加や半田付性の低下に繋がり好ましくない。また、Ｓｎ系めっき層の場合にはコネクタと嵌合した時に、コネクタの端子に押付けられた周辺のめっき層からウイスカーと呼ばれる針状結晶が成長してくることが知られている。このようなウイスカーの成長は、銅配線間等での短絡を生じて電子機器等のトラブルに繋がり好ましくない。このウイスカーの成長を抑えるためには、Ｓｎ系めっき層の純錫層の厚さを所定の厚さ以下に抑えることが有効とされている。一方、半田濡れ性はめっき層が厚いほど良好である。このため、圧延後の平角導体のめっき層は均一であることが望まれる。前述の圧延方法に対して特許文献２には、圧延ロールの一方または両方を反復交叉運動させて圧延する反復交叉圧延方法が開示されている。そしてこのような圧延方法によれば、圧延材にその進行方向と角度を持った圧延履歴を生成するとしている。しかしながら、この圧延方法を単にフレキシブルフラットケーブル用の平角導体の製造に適用すると、めっき層の厚さを均一にする効果が十分ではない場合があった。
【特許文献１】特開平８−１９９３２５号公報
【特許文献２】特開平２−２７４３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
よって本発明が解決しようとする課題は、圧延後のめっき層が均一なフレキシブルフラットケーブル用の平角導体の好ましい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】
【０００４】
前記解決しようとする課題は、めっき層を形成した丸線導体を、上・下段圧延ロールの回転と同時に、下段圧延ロールの回転軸が圧延面と平行な面に沿って上段圧延ロールの回転軸とクロスする方向に、上・下段圧延ロールの回転数に対して下段圧延ロールの反復運動回数の比５０〜４２９の範囲で反復運動させながら圧延することにより、前記めっき層の厚さの最大部と最小部との比を０．６８〜０．８９にすることによって、解決される。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、めっき層を形成した丸線導体を、上・下段圧延ロールの回転と同時に、下段圧延ロールの回転軸が圧延面と平行な面に沿って上段圧延ロールの回転軸とクロスする方向に、上・下段圧延ロールの回転数に対して下段圧延ロールの反復運動回数の比５０〜４２９の範囲で反復運動させながら圧延することにより、前記めっき層の厚さの最大部と最小部との比を０．６８〜０．８９にすることを特徴とするＦＦＣ用の平角導体の製造方法とすることによって、銅丸線等の素材内に於ける加工歪が均一となり、まためっき層の厚みを全体に均一なものとすることができる。めっき層の厚さを均一にすることによって、めっき層の性能が損なわれることがない。さらには、前述の平角導体の製造方法において、上・下段圧延ロールの回転数に対して下段圧延ロールの反復運動回数の比を５０〜４２９とすることによって、前述した効果をより確実に生じさせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に本発明を詳細に説明する。製造された平角導体は、圧延面のめっき層がその最大部と最小部との厚さの比として２／３超であるフレキシブルフラットケーブル用の平角導体である。このようにめっき層の厚さが非常に均一であると、耐食性が良好でまたウイスカーの成長を抑制し、半田付性の良好なＦＦＣ用の平角導体が得られる。このように、圧延面のめっき層の厚さを最大部と最小部との厚さの比として２／３超とするのは、以下に記載する平角導体の製造方法を検討した結果、得られた最大めっき層の厚さ（Ａ）と最小めっき層の厚さ（Ｂ）の比を調べたところ、Ｂ／Ａの値が０．６８〜０．８９であれば耐食性が良好でウイスカーの成長を抑制し、また半田付性の良好なＦＦＣ用の平角導体が得られることが確認されたためである。具体的には、Ｎｉめっき層、Ａｕ／Ｎｉの２層めっきの場合には、Ｎｉ層がバリヤ層として銅が拡散することを防止し、耐食性を悪化させる問題がなくなる。またＳｎ系めっき層の場合には、コネクタと嵌合してもウイスカーの成長を十分に抑えることができた。なお、Ｓｎ系めっきとしては、純錫、錫−銅合金（Ｓｎ−Ｃｕ）、錫−ビスマス合金（Ｓｎ−Ｂｉ）、錫−銀合金（Ｓｎ−Ａｇ）等が用いられる。さらには、Ｎｉめっき層、Ａｕ／Ｎｉの２層めっき層、Ｓｎ系めっき層共に、半田付性（半田濡れ性）も良好である。このため、本発明のように圧延面のめっき層の厚さがその最大部と最小部との比として２／３を超えれば、前述した条件を全て満たしためっき層とすることができ、耐食性の低下による接触抵抗の増加や半田付性の低下がなく、またウイスカーの成長が抑制され銅配線間等での短絡を生じて電子機器等に問題を生じることのないＦＦＣ用の平角導体とすることができる。このようなＦＦＣ用の平角導体は、以下に記載する製造方法によって作製される。
【０００７】
すなわち、めっき層を形成した丸線導体を、上・下段圧延ロールの回転と同時に、下段圧延ロールの回転軸が圧延面と平行な面に沿って上段圧延ロールの回転軸とクロスする方向に、上・下段圧延ロールの回転数に対して下段圧延ロールの反復運動回数の比５０〜４２９の範囲で反復運動させながら圧延することにより、前記めっき層の厚さの最大部と最小部との比を０．６８〜０．８９にすることを特徴とする製造方法である。
【０００８】
図１によって説明する。図１は、下段圧延ロールが上段圧延ロールに対してクロスに反復運動する製造装置に於ける主要部である、上・下段圧延ロール部分の概略を示したもので、１は上段圧延ロール、２はその回転軸を示す。３は下段圧延ロール、４はその回転軸を示している。また３´は、下段圧延ロール３が上段圧延ロール１の回転軸２とクロスする方向に反復運動した時の位置（下段圧延ロール３´の回転軸４´で示した位置）である。すなわち、←→印で示した範囲で反復運動するように制御される。このような上・下段圧延ロール１、３には、丸線の導体５が→印の方向から投入され、上・下段の圧延ロール１、３が回転すると同時に、下段圧延ロール３がその回転軸４と点線で示した下段圧延ロール３´の回転軸４´で示した反復運動する範囲（ここでは２°１７′とした）で反復運動を行ないながら平角導体６に圧延されることになる。なおこの時、下段圧延ロール３の反復運動は上・下段圧延ロール１、３の回転数に対してかなり速くする必要がある。このような圧延方法とすることによって、めっき層の厚さが均一な平角導体とすることができる。また、ここでの説明は、下段圧延ロールが反復運動する場合について説明したが、上段圧延ロール１が反復運動する構造のものでも良い。このような圧延方法によれば、従来の単に上・下圧延ロール間で圧延する方法に比較して、丸線の素材内に於ける加工歪が均一となり、まためっき層をその最大部と最小部との厚さの比として２／３超の均一なものとすることができる。このように均一なめっき層は、耐食性の低下、ウイスカーが多数発生する問題や半田付性（半田濡れ性）等の問題がない。なお、平角導体を得るために伸線加工した後のめっき丸線導体の径は、通常Φ０．１ｍｍ〜Φ０．２ｍｍ程度のものである。しかも、下段圧延ロールが上段圧延ロールに対して交叉反復運動する製造装置を単に使用しただけでは問題となっていた、めっき層の厚さの均一化効果にムラが生じることもなくなる。なお、この圧延装置の下段圧延ロール３を反復運動させる機構は、通常モータの回転運動をカムによって反復運動に変えることによって行なわれる。
【０００９】
さらに前述の平角導体の製造方法は、上・下段圧延ロールの回転数に対しての下段圧延ロールの反復運動回数の比を５０〜４２９とするＦＦＣ用の平角導体の製造方法とするのが好ましい。このような製造条件で行なうことによって、得られる平角導体のめっき層の厚さを、確実にその最大部と最小部との厚さの比として２／３超と均一にすることができる。すなわち、前述の圧延方法において、上・下段圧延ロールの回転数に対して下段圧延ロールの反復運動回数の比を５０〜４２９とすると、丸線の素材内に於ける加工歪がより均一となり、まためっき層の厚みもより全体に均一なものになる。このため、めっき層をより均一とすることになり、耐食性がより向上しウイスカーの抑制効果が向上し、半田付性（半田濡れ性）等が向上される。
【００１０】
以上のようにして得られたＦＦＣ用の平角導体は、平角導体を適宜の間隔で複数本配置し、各種プラスチックテープで挟んでラミネートすることによって、種々のＦＦＣとして使用することができることになる。具体的に説明すると、平角導体にＮｉめっき層、Ａｕ／Ｎｉの２層めっきを施した場合には、均一にめっきされたＮｉ層がバリヤ層として銅がＡｕ層中に拡散することを防止し、めっき層の表面に達した銅がＡｕめっき層の耐食性を悪化させると問題を生じることがない。よって、接触抵抗が増加したり半田濡れ性の低下がなく、ガス腐食試験等を行なっても接触信頼性が損なわれることがないＦＦＣが得られる。また半田付性を良好にすることによって、接続強度（せん断強度）を大きくできる。さらに、Ｎｉめっき層を必要な厚さにコントロールすることによって、耐食性と曲げ特性にも優れたＦＦＣとなる。またＳｎ系めっき層を均一に施した平角導体の場合には、コネクタと嵌合した際にめっき層周辺からのウイスカーの成長を十分に抑制するので、銅配線間等での短絡を生じて電子機器等のトラブルがなく、また半田付性も良好であるから接続強度（せん断強度）を大きくすることができる。めっき層の厚さは、０．２〜１．０μｍ程度に制御することができるので、耐ウイスカー性と電気的接触信頼性に優れたＦＦＣとなる。さらにこのＦＦＣは、５０μｍ以上のウイスカーの発生を十分に抑制することによって、ＦＦＣに於ける端子部の銅配線間のピッチが非常に小さくなった場合にも配線回路の短絡を生じることがなくなる。
【実施例】
【００１１】
表１に記載した実施例および比較例によって、本発明の効果を確認した。すなわち、Φ０．８ｍｍの軟銅線に、電解めっき法によってＮｉまたは純錫の厚さ１０μのめっき層を形成した。このめっき軟銅線を伸線加工によって、Φ０．１２ｍｍに伸線した。この伸線されためっき軟銅線を、下段圧延ロールが上段圧延ロールに対して交叉反復運動する製造装置（ヨシダキネン社の反復クロス圧延機−１００型）を用いて、厚さが０．０３５ｍｍの平角導体とした。この時、上・下段圧延ロールの回転数と下段圧延ロールの反復運動数を種々変えて行なった。なお比較例３および４は、通常の上・下圧延ロールによって圧延加工した場合である。
【００１２】
このようにして得られた平角導体の断面を鏡面研磨し、めっき層の最大厚さ（Ａ）と最少厚さ（Ｂ）を測定した。めっき層の均一性をめっき層の厚さの比（Ｂ／Ａ）として記載した。また、上・下段圧延ロールの１分間の回転数（Ｘ）と下段圧延ロールの反復運動数（Ｙ）との比を回転比（Ｙ／Ｘ）として、結果を表１に示した。
【００１３】
【表１】
0004807829.tif 000002
【００１４】
表１から明らかなとおり、圧延面のめっき層がその最大部と最小部との厚さの比として０．６８〜０．８９とした平角導体は、耐ウイスカー性や耐食性に優れたものであることが判る。またこのような平角導体は、めっき層を形成した丸線導体を上・下段圧延ロールの回転と同時に、下段圧延ロールの回転軸を圧延面と平行な面に沿って上段圧延ロールの回転軸とクロスする方向に、上段圧延ロールの回転数に対して極めて速く反復運動させながら圧延する平角導体の製造方法とすることによって、得られることが判る。詳細に説明すると、めっき層を純錫めっきとした場合には、めっき層厚さの比（Ｂ／Ａ）が０．６８以上で耐ウイスカー性が良好であることが判る。またその製造方法も、回転比（Ｙ／Ｘ）が５０以上であれば前記の平角導体が得られることも判る。さらに、実施例４〜６に記載したようにめっき層がＮｉめっきの場合は、めっき層厚さの比（Ｂ／Ａ）が０．７６以上であり耐食性が良好であることが判る。またその製造方法も、回転比（Ｙ／Ｘ）が５０以上であれば前記の平角導体が得られることも判る。
【００１５】
これに対して比較例では、耐ウイスカー性や耐食性のいずれかが問題となる。すなわち、比較例１の純錫めっき層の場合は、めっき層厚さの比（Ｂ／Ａ）が０．５８となって、耐ウイスカー性に問題があり、また比較例２のようにＮｉめっきの場合には、めっき層厚さの比（Ｂ／Ａ）が０．４７となって、耐食性が問題となる。また、この時の回転比（Ｙ／Ｘ）は、いずれも４３であった。なお、比較例３および４のように、下段圧延ロールを反復運動させない従来のロール圧延方法の場合には、いずれもめっき層が均一ではないために、純錫めっき層では耐ウイスカー性が悪く、Ｎｉめっき層では耐食性に問題があった。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明の平角導体の製造方法によって製造されたＦＦＣ用の平角導体は、圧延面のめっき層がその最大部と最小部との厚さの比として２／３超と均一性に優れたものであるから、これを用いたＦＦは耐ウイスカー性、耐食性に優れ、半田付性にも優れているので、電子機器類の配線用として有用である。また、小型化や高密度化に対しても十分対応できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】下段圧延ロールが上段圧延ロールに対して交叉反復運動する製造装置に於ける上・下段圧延ロール部分の概略を示す図面である。
【符号の説明】
【００１８】
１  上段圧延ロール
２  １の回転軸
３  下段圧延ロール
３´  反復運動によって移動した状態の下段圧延ロール３
４  ３の回転軸
４´  ３´の回転軸
５  丸線導体
６  平角導体
【図１】
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