(57)【要約】【課題】鉛フリーの錫メッキを施したフラットケーブル等の電気導体部品において、外部応力を受ける部分でのホイスカの発生が防止された電気導体部品及びその製造方法を提供する。【解決手段】電気導体部品の電気接続部分が厚さ０.５μｍ以上１.０μｍ未満の錫メッキを施し、この錫メッキを錫の融点以上に加熱して再結晶化する。また、電気導体部品としては、少なくとも一方の端部に電気接続部分１ａを有する多心のフラットケーブル４である場合や、電気接続部分を挿抜型の高密度コネクタとして形成した場合に有用である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気導体部品の電気接続部分に、厚さ０.５μｍ以上１.０μｍ未満の錫メッキが施され、前記錫メッキは錫の融点以上に加熱されて再結晶化されていることを特徴とする電気導体部品。
【請求項２】
少なくとも一方の端部に電気接続部分を有する多心のフラットケーブルであることを特徴とする請求項１に記載の電気導体部品。
【請求項３】
前記電気接続部分は、挿抜型の高密度コネクタであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気導体部品。
【請求項４】
電気導体部品の電気接続部分に、厚さ０.５μｍ以上１.０μｍ未満の錫メッキを施した後、前記錫メッキを錫の融点以上に加熱して再結晶化することを特徴とする電気導体部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の配線基板や多心のフラットケーブル等の電気接続部分を有する電気導体部品とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、可撓性の回路基板や平型導体を用いたフラットケーブル、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、多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、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用いられる。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、電気メッキにより形成されるが、この電気錫メッキの表面に針状結晶体（以下、ホイスカという）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。この圧縮応力がホイ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、ホイスカが発生しやすいとも言われている。このホイスカは、導体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】
例えば、特許文献１には、長径／短径の比が３以上の結晶粒を有する錫メッキを施した平型導体が開示され、特許文献２には、導体表面に錫メッキを施し２３２℃〜３５０℃の温度で０.５秒〜３秒熱処理することが開示されている。また、この他に、錫メッキの厚さが小さい方がホイスカを発生しやすいこと、錫に微量の鉛を添加することによりホイスカ発生を抑制できること、等についても良く知られている。
【特許文献１】特開２０００−１７３３６４号公報
【特許文献２】特開２００１−７３１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
錫メッキに鉛を添加することでホイスカ発生を抑制することは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、最近は、鉛を添加しない鉛フリーの配線部材が要望されている。電気接続部分に鉛フリーの錫メッキを施し、例えば、特許文献２に開示のように錫メッキを熱処理することにより、ある程度はホイスカの発生を抑制することは可能である。しかし、挿抜タイプの電気コネクタを用いた接点部分で、特異的にホイスカが発生しやすくなることがわかり、この部分でホイスカのショートによる不具合が生じている。これは、電気コネクタの接触片によって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思われる。
【０００７】
本発明は上述した実情に鑑みてなされたもので、鉛フリーの錫メッキを施したフラットケーブル等の電気導体部品において、外部応力を受ける部分でのホイスカの発生が防止された電気導体部品及びその製造方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による電気導体部品及びその製造方法は、電気導体部品の電気接続部分が厚さ０.５μｍ以上１.０μｍ未満の錫メッキを施し、この錫メッキを錫の融点以上に加熱して再結晶化する。また、電気導体部品としては、少なくとも一方の端部に電気接続部分を有する多心のフラットケーブルである場合や、電気接続部分を挿抜型の高密度コネクタとして形成した場合に有用である。
【発明の効果】
【０００９】
メッキ厚さ１.０μｍ未満の極めて薄い錫メッキを施した場合、ホイスカが発生しやすいと言われているが、本発明の如く、錫メッキを錫の融点以上に加熱して再結晶化することにより、ホイスカの発生を抑制することができる。この結果、鉛フリーの薄い錫メッキが施された信頼性に優れた電気導体部品を得ることができ、また、挿抜型の高密度コネクタで短絡事故発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図により本発明の実施の形態を説明する。図１は複数本の平型導体からなるフラットケーブルの例を示し、図１（Ａ）はその正面図、図１（Ｂ）はその側面図、図１（Ｃ）は電気コネクタへの接続例を示す図である。図中、１は電気導体、１ａは電気接続部分、２は絶縁被覆、２ａ，２ｂは絶縁フィルム、２ｃは接着剤層、３は補強板、４はフラットケーブル、５は弾性接触片、６は電気コネクタを示す。
【００１１】
本発明は、例えば、図１に示すような平型導体からなる多数の電気導体１を高密度配列で絶縁フィルム２ａ，２ｂで挟み、接着剤層２ｃで接着一体化してなるフラットケーブル４のような電気導体部品、及びこれと接続される電気コネクタ６のような電気導体部品を対象とする。フラットケーブル４の電気導体１は、例えば、丸銅線に電気メッキによる錫メッキを施した後、延伸、圧延して、錫メッキ厚が０.５μｍ〜１.０μｍ未満の電気導体１とされる。
【００１２】
圧延された平型の電気導体１には、例えば、導体に電流を流すことにより錫の融点（２３２℃）以上となるように加熱処理することにより、錫メッキを再結晶化する。この加熱処理された複数本の電気導体１は、所定の間隔で電気的に絶縁された状態に並べて、絶縁フィルム２ａと２ｂの間に挟み、電気絶縁性の接着剤層２ｃで接着一体化して、絶縁被覆２で被覆されたフラットケーブル４とされる。
【００１３】
フラットケーブル４の少なくとも一方の端部は、電気接続部分１ａとして、例えば、挿抜型の電気コネクタ６との接続が容易な形状とされる。このため、フラットケーブル４の端部において、ケーブル端部の一方の絶縁フィルム２ｂ側を除去して電気導体１の表面を露出させ、他方の絶縁フィルム２ａ側の外側に補強板３を接着して、端部の強度と硬直度を高める。このように形成された、電気接続部分１ａは、図１（Ｃ）に示すように、電気コネクタ６に高密度で配設されている弾性接触片５内に挿入され、その弾性により圧接されて電気接続が形成される。
【００１４】
本発明の実施例として、丸銅線に電気メッキで錫メッキを施した後、この丸銅線を伸線、圧延して、幅０.３ｍｍ、厚さ３５μｍ、錫メッキ厚さ０.９μｍの平型導体を作製した。この平型導体に電流を流して錫の融点以上に加熱し、錫メッキを再結晶化させた。この平型導体を用いて導体間ピッチを０.５ｍｍ（導体間の間隙は０.２ｍｍとなる）として、図１（Ａ），（Ｂ）に示すようなフラットケーブルを作製した。このフラットケーブルの電気接続部分を、図１（Ｃ）に示すような鉛フリーの電気コネクタに挿入し、室温（２２℃）で１２０時間放置した後、ホイスカ発生の有無を観察した。接点部分の７０個所を電子顕微鏡にて観察したが、ホイスカが発生している個所はなかった。
【００１５】
また、本発明の比較例として、実施例と同様に丸銅線に電気メッキで錫メッキを施した後、この丸銅線を伸線、圧延して幅０.３ｍｍ、厚さ３５μｍの平型導体を作製した。但し、錫メッキ厚さを２.５μｍとした。そして、実施例と同様に平型導体に電流を流して錫の融点以上に加熱し、錫メッキを再結晶化させた。この平型導体を用いて導体間ピッチを０.５ｍｍ（導体間の間隙は０.２ｍｍとなる）として、図１（Ａ），（Ｂ）に示すようなフラットケーブルを作製した。このフラットケーブルの電気接続部分を、図１（Ｃ）に示すような鉛フリーの電気コネクタに挿入し、室温（２２℃）で１２０時間放置した後、ホイスカ発生の有無を観察した。接点部分の７０個所を電子顕微鏡にて観察したが、３箇所において、長さ２０μｍのホイスカが発生していた。
【００１６】
以上の結果から、メッキ厚さ１.０μｍ未満の極めて薄い錫メッキを施した場合、錫メッキを錫の融点以上に加熱して再結晶化することにより、ホイスカの発生を抑制することができた。なお、錫メッキの厚さが１μｍ以上であると、錫メッキを錫の融点以上に加熱して再結晶化しても、ホイスカの発生を完全には抑制することはできないことも判明した。また、０.５μｍ未満の薄い厚さの錫メッキでは、メッキがされない部分が生じる可能性があり、半田濡れ性や耐食性が損なわれる恐れがある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態を説明する図である。
【符号の説明】
【００１８】
１…電気導体、１ａ…電気接続部分、２…絶縁被覆、２ａ，２ｂ…絶縁フィルム、２ｃ…接着剤層、３…補強板、４…フラットケーブル、５…弾性接触片、６…電気コネクタ。
【図１】
2005206869.tif 000003