(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁フィルム上に導体パターンが形成されたフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板の端部で前記導体パターンと接合される接合端部を有する金属性の接続端子と、
前記フレキシブル基板の端部で前記導体パターンと反対側の絶縁フィルムと結合される補強板とを備え、
前記補強板は、その先端側に前記接続端子を保持する保持部を一体に形成してなるものである
ことを特徴とするフレキシブル基板の端子構造。
【請求項２】
前記接続端子は、前記フレキシブル基板の端部に沿って複数配設され、
前記補強板の保持部は、前記接続端子の配列ピッチに合わせて複数配設されている
ことを特徴とする請求項１記載のフレキシブル基板の端子構造。
【請求項３】
前記フレキシブル基板の端部、接続端子及び補強板を収容するコネクタハウジングを更に備え、
前記補強板は、その両側端部に係合突起が突設され、
前記コネクタハウジングの側壁には、前記補強板の係合突起が係合される係合部が形成されている
ことを特徴とする請求項１又は２記載のフレキシブル基板の端子構造。
【請求項４】
絶縁フィルム上に導体パターンが形成されたフレキシブル基板の端部の前記導体パターン上に、金属製の接続端子の端部を配置すると共に、前記フレキシブル基板の端部の前記絶縁フィルム側に、前記接続端子を保持する保持部が先端側に一体に形成された補強板を添設し、前記接続端子を前記補強板の保持部で保持した状態で、前記接続端子の端部と前記フレキシブル基板の導体パターンの間に抵抗溶接を施すと同時に、この抵抗溶接により発生した熱で前記絶縁フィルムの少なくとも一部を溶融させて前記絶縁フィルムと補強板とを溶着する
ことを特徴とするフレキシブル基板の端子の製造方法。
【請求項５】
前記補強板の前記絶縁フィルムに接触する面上に予め熱溶解性接着剤が形成されてなることを特徴とする請求項４記載のフレキシブル基板の端子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フレキシブルプリント基板の端子構造に関し、特にフレキシブルプリント基板の配線に接続端子を直接接合する際に端子補強板も同時に接合することができるフレキシブル基板の端子構造及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等に搭載されるフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）用のコネクタとしては、図８に示すようなコネクタが知られている。このコネクタ１００は、主として自動車のコンソールパネル内に設置されるメータ類の配線用のコネクタとして使用されている。コネクタ１００は、例えばメータ筐体１０１に形成された嵌合穴に、ＦＰＣ１０７を挿入し、コネクタ１１０を嵌合して電気的接続を行う構造を有している。
【０００３】
即ち、ＦＰＣ１０７は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる絶縁フィルム１０４の上に、箔状の導電材１０５を印刷等して配線パターンを形成し、更に回路保護部材としてカバーレイ１０６をその上に積層して構成されるが、嵌合穴に挿入されるＦＰＣ１０７の末端においては、カバーレイ１０６は形成されておらず、導電材１０５が剥き出しとなっている。一方、コネクタ１１０内部の端子収容孔１１１に収容された回路接続用ハーネス１１２の先端には、接続端子１１３が圧着等により接続されており、この接続端子１１３には、弾性接触片１１４が設けられている。つまり、このコネクタ１００は、コネクタ１１０を嵌合穴に嵌合することで、先に挿入されたＦＰＣ１０７を嵌合穴内で挟み込み、剥き出しとなったＦＰＣ１０７の導電材１０５部分を接続端子１１３の弾性接触片１１４が嵌合穴の壁面に向かって押圧しつつ接触するため、電気的導通を確保することができる構造を有しているのである。
【０００４】
しかし、上述したコネクタ１００においては、そのままの状態で、例えばコネクタ１１０の内部の端子収容孔１１１に収容された回路接続用ハーネス１１２をすべてＦＰＣ１０７に換えて使用するとした場合、接続端子１１３をすべてＦＰＣ用の接続端子に変更し、更にメータ筐体１０１側の嵌合穴を有するコネクタをも新しいものに変更してコネクタ１１０と接続するというように、コネクタの構造を全面的に変更したりする必要があり、部品コスト等が上昇し、生産コストの増大を招くおそれがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、このようなコストの増大を招かずにハーネス１１２とＦＰＣ１０７とを接続することができるように互換性を持たせるため、図９（ａ）に示すように、例えば通常のワイヤハーネスに使用される雌接続端子８０を、同図（ｂ）に示すように、同様の嵌合部６２を有するＦＰＣ用の雌接続端子６０に置き換えてコネクタハウジング（図示せず）に収容し、雄接続端子８３が収容された別のコネクタハウジング（図示せず）と嵌合させ、ハーネス１１２とＦＰＣ１０７とを電気的に接続することが行われている。
【０００６】
この場合、同図（ａ）に示すように、雌接続端子８０がその接合端部８１においてワイヤ８２の先端と例えば圧着等により接合されるのと違い、同図（ｂ）に示すように、雌接続端子６０の接合端部６１がＦＰＣ７０上に形成された銅箔状の配線７１に直接接合される。そして、その上に熱溶解性接着剤等を塗布／充填して接合部を補強し、図１０に示すように、ＦＰＣ用の接続端子６０を備えたフラットケーブル８６が完成する。この場合、雌接続端子６０の接合端部６１をＦＰＣ７０に形成された銅箔状の配線７１に直接接合して使用するため、接合端部６１と配線７１との接合は、確実で信頼性の高いものでなければならない。そのため、この接合端部６１とＦＰＣ７０との接合は、抵抗溶接等の接合法が好適である。抵抗溶接とは、２つの金属面を電極で接触させ更に加圧して大電流を流し、この金属面の接触部を抵抗によるジュール熱で発熱させ溶かして接合するものである。
【０００７】
この抵抗溶接としては、図１０に示すようなスポット溶接法のうち、電極２００と電極２０１が接合する材料に向かって並列に配置されるいわゆるシリーズ溶接が考えられる。このシリーズ溶接によれば、接合する接続端子６０をＦＰＣ１０７の上にセットし、この接続端子６０の接合端部６１上に電極２００，２０１を当てて大電流を通電し、電極２００，２０１の抵抗発熱を利用し、メッキを拡散剤として接合する。
【０００８】
更に、接続端子６０とＦＰＣ１０７とを接合したにもかかわらず、通常、ＦＰＣは電線等の他の導電材料に比べると引き剥がし強度等において不利なため、図９（ｂ）に示すように、接着剤や硬化剤等の材料をこの接合部分（僅かな周辺も含む）に塗布等してモールドを施し、モールド部７２を形成する。
【０００９】
このようなモールド部を有するＦＰＣ用の他のコネクタとしては、例えば特開平６−３１０２２４号公報や特開平７−１０６０１６号公報に開示されているように、フラットケーブルの複数の導体に溶接等により接続された雄接続端子を有し、これらの雄接続端子が互いに電気的に絶縁されるように電気的絶縁性を有する一次モールド樹脂により予め封止され固定されたコネクタが知られている。
【００１０】
しかしながら、上記のようにモールド処理されたＦＰＣを使用するコネクタであっても、例えば図１１に示すように、接続端子７００とＦＰＣ８００とを反対方向に引っ張った場合や、実際にコネクタハウジング内に接続端子を接合したＦＰＣを挿入する場合においては、その接続端子とＦＰＣとの接合部（接続部）９００には相当の引き剥がし力等の外力がかかってしまい、この接合部９００が剥がれたり、壊れたりしてしまうおそれがある。このため、接合部９００の下面に例えば両面テープや接着剤を用いて合成樹脂等からなる補強板を貼付け、機械的強度を持たせることが行われている。しかし、この方法は、自動化にすることが困難であり、また、補強板を貼付けるための接合用部材が必要となるため、生産コストの増大に繋がってしまうという問題がある。また、接続端子が所定の間隔をもってコネクタハウジングに挿入されるものである場合は、接続端子とＦＰＣとの接合時に、厳密に間隔をつけて接合をしなければならないため、接続端子とＦＰＣとの接合作業に時間が掛かり、生産コストの上昇を招くという問題もある。
【００１１】
この発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、フレキシブル基板と接続端子とを接合する際に、同時に端子補強板を接合することができるフレキシブル基板の端子構造及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るフレキシブル基板の端子構造は、絶縁フィルム上に導体パターンが形成されたフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の端部で前記導体パターンと接合される接合端部を有する金属性の接続端子と、前記フレキシブル基板の端部で前記導体パターンと反対側の絶縁フィルムと結合される補強板とを備え、前記補強板は、その先端側に前記接続端子を保持する保持部を一体に形成してなるものであることを特徴とする。
【００１３】
この発明に係るフレキシブル基板の端子の製造方法は、絶縁フィルム上に導体パターンが形成されたフレキシブル基板の端部の前記導体パターン上に、金属製の接続端子の端部を配置すると共に、前記フレキシブル基板の端部の前記絶縁フィルム側に、前記接続端子を保持する保持部が先端側に一体に形成された補強板を添設し、前記接続端子を前記補強板の保持部で保持した状態で、前記接続端子の端部と前記フレキシブル基板の導体パターンの間に抵抗溶接を施すと同時に、この抵抗溶接により発生した熱で前記絶縁フィルムの少なくとも一部を溶融させて前記絶縁フィルムと補強板とを溶着することを特徴とする。
【００１５】
また、前記接続端子は、前記フレキシブル基板の端部に沿って複数配設され、前記補強板の保持部は、前記接続端子の配列ピッチに合わせて複数配設されていることが望ましい。
【００１６】
前記フレキシブル基板の端部、接続端子及び補強板を収容するコネクタハウジングを更に備え、前記補強板は、その両側端部に係合突起が突設され、前記コネクタハウジングの側壁には、前記補強板の係合突起が係合される係合部が形成されていることが望ましい。
【００１７】
前記補強板の前記絶縁フィルムに接触する面上に予め熱溶解性接着剤が形成されてなることが望ましい。
【００１９】
この発明によれば、フレキシブル基板の端子構造に、導体パターンが形成されたフレキシブル基板と、この導体パターンと接合される接合端部を有する接続端子と、フレキシブル基板の絶縁フィルムと結合される補強板とを備え、補強板が、その先端側に接続端子を保持する保持部を一体に形成してなる構造を採用する。このため、通常のフレキシブル基板の端子よりも機械的強度を有する端子を実現することが可能となる。一方、フレキシブル基板の端子の製造方法に、フレキシブル基板の導体パターン上に接続端子の端部を配置すると共に、フレキシブル基板の端部の絶縁フィルム側に、接続端子を保持する保持部が先端側に一体に形成された補強板を添設し、接続端子を前記補強板の保持部で保持した状態で、接続端子の端部とフレキシブル基板の導体パターンとの間に抵抗溶接を施すと同時に、絶縁フィルムの少なくとも一部を溶融させて絶縁フィルムと補強板とを溶着する方法を採用する。このため、フレキシブル基板に接続端子を接合する工程で同時に補強板を接合することができる。これにより、フレキシブル基板の端子製造工程において、フレキシブル基板に接続端子を接合した後に補強板を接合する工程を省略することができ、作業工程数を削減して生産コストの上昇を抑えることが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施例を説明する。
図１は、この発明の一実施例に係るフレキシブル基板（ＦＰＣ）、接続端子及び端子補強板の同時接合時の接合部を示す側面一部断面図である。接続端子（雄又は雌接続端子）１は、接続相手方接続端子の嵌合部（図示せず）と嵌合する端子嵌合部（図示せず）を有する端子本体部２と、ＦＰＣ４と接続される接合端部３とから構成されている。ＦＰＣ４は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等からなる絶縁フィルム５の上に銅箔積層状の導電パターンからなる配線６が形成され、これら絶縁フィルム５及び配線６の上に電気的絶縁性を有する合成樹脂等からなるカバーレイ７を被せた構造となっている。また、ＦＰＣ４の絶縁フィルム５の下部には、接続端子１とＦＰＣ４との接合部８を補強するための端子補強板９が絶縁フィルム５と密着するように配置されている。なお、ＦＰＣ４のカバーレイ７は、接合部８に当たる部分においては形成されておらず、本来このカバーレイ７に覆われているはずの配線６が剥き出しの状態であるため、この剥き出しの状態にある配線６の上に接続端子１の接合端部３を当接させることができ、接合端部３と配線６とを抵抗溶接により容易に直接接続することができる構造となっている。
【００２１】
これら接続端子１、ＦＰＣ４及び端子補強板９の同時接合は、以下に説明するような方法により実現される。まず、上記のようにして重ねた接続端子１、ＦＰＣ４及び端子補強板９のうち、接続端子１の接合端部３の上側から電極１０ａ，１０ｂを当て、この電極１０ａ，１０ｂに抵抗溶接に用いられる容量の大電流を通電する。すると、接合端部３と配線６の接触面１３ａが通電により発生した熱エネルギー（ジュール熱）により溶接される。このとき、同時に絶縁フィルム５の一部も通電により発生した熱エネルギーにより溶融し、絶縁フィルム５と端子補強板９との接触面１３ｂにおいて溶着部１２が形成される。最後に、電極１０ａ，１０ｂの通電を停止し、これら電極１０ａ，１０ｂを接合端部３から離して接合部８を冷却することで、形成された溶着部１２が凝固し、接続端子１、ＦＰＣ４及び端子補強板９が接合される。このようにして接合部８を形成すれば、接続端子１とＦＰＣ４との接合工程において、同時に端子補強板９も接合することができるので、後から端子補強板９を接合部８に接合する工程を省略することができ、端子部に同一強度を持たせたフレキシブル基板をより早く生産することができる。このため、生産作業の高効率化を実現することができるようになる。
【００２２】
また、上述した同時接合方法においては、図２に示すように、端子補強板９の絶縁フィルム５との接触面１３ｂ上に、例えば熱溶解性接着剤（ホットメルト系接着剤）１４等を予め塗布しておいても良い。このようにすれば、抵抗溶接の際に、絶縁フィルム５と端子補強板９との接触面１３ｂにおいて形成される溶着部１２の接着力に、更に熱溶解性接着剤１４の接着力をプラスして端子補強板９を絶縁フィルム５に接合し、接合部８を形成することができる。このため、より強い引き剥がし強度等の耐外力性を有する接合部８を形成することができ、同時接合における接合信頼性を向上させることができる。
【００２３】
更に、図３（ａ）に示すように、端子補強板９にランス部１５を形成し、このランス部１５を接続端子１の端子本体部２の下側にあるランス係止部１６に係合し、これら接続端子１と端子補強板９との間にＦＰＣ４を挿入してから同時接合を行うようにしても良い。このようにすれば、抵抗溶接により形成すべく接続端子１、ＦＰＣ４及び端子補強板９からなる接合部８の正確な位置を予め設定することができるため、この設定に従って同時接合を行うことで、例えば複数の接続端子１同士に所定の間隔（ピッチ）をつけて接合しなければならない場合等の接合作業の困難性を緩和することができる。また、この例の端子の製造方法によれば、接続端子１のＦＰＣ４への仮止め作業及び接合作業、その後の端子補強板９の接合作業という３つの作業工程からなる作業を、「仮止め作業＋接合作業」の２つの作業工程で行うことができるため、生産作業の短縮化を図ることができる。なお、このような同時接合方法では、同図（ｂ）に示すように、端子補強板９の絶縁フィルム５との接触面１３ｂ上に、上述したものと同様に熱溶解性接着剤１４を予め塗布したものを用いて同時接合を行い、更に接合部８の強度を高めるようにしても良い。
【００２４】
次に、このランス部１５を有する端子補強板９を用いたＦＰＣ４、接続端子１及び端子補強板９からなるフレキシブル基板の端子を利用したフラットケーブルコネクタの製造工程について説明する。
【００２５】
図４及び図５に示すように、まず、接続端子１と端子補強板９とをランス部１５とランス係止部１６とが係合するような位置にセットし、セットされた接続端子１と端子補強板９との間にカバーレイ７の無い端末部分が接続端子１の接合端部３の下面と当接するようにＦＰＣ４を挿入する。次に、上述したような抵抗溶接を施し、これら接続端子１、ＦＰＣ４及び端子補強板９からなる接合部８を形成し、接続端子１が接合された端子補強板９付ＦＰＣ４（以下、「フラットケーブル端末２０」と呼ぶ）を作成する。なお、この端子補強板９の側面には、係止突起１７が形成されており、この係止突起１７は、後述するコネクタハウジングに形成された係止穴に係合してフラットケーブル端末をコネクタハウジング内に係止固定するものである。
【００２６】
次に、図６に示すように、この作成されたフラットケーブル端末２０をコネクタハウジング１８の収容穴２２に挿入することで、フラットケーブルコネクタ２１が完成する。このコネクタハウジング１８の両側面には、上述したように端子補強板９の両側面に形成された係止突起１７と係合する係止穴１９が形成されており、フラットケーブル端末２０をコネクタハウジング１８に挿入すると、図７のＡ−Ａ´断面図に示すように、係止突起１７と係止穴１９とが係合してフラットケーブル端末２０がコネクタハウジング１８にロックされる。これにより、フラットケーブル端末２０の接合部８における引き剥がし強度が増すと共に、更に、例えば接続端子１側からの外力に対抗する分の耐外力性も含めた総合的な機械的強度も大幅に向上する。このため、上述した同時接合を施したフラットケーブル端末２０を用いてフラットケーブルコネクタ２１を作成することにより、特に接合部８が破断し難いフラットケーブルコネクタ２１を安価に提供することが可能となる。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、フレキシブル基板の端子構造に、導体パターンが形成されたフレキシブル基板と、この導体パターンと接合される接合端部を有する接続端子と、フレキシブル基板の絶縁フィルムと結合される補強板とを備え、補強板が、その先端側に接続端子を保持する保持部を一体に形成してなる構造を採用する。このため、通常のフレキシブル基板の端子よりも機械的強度を有する端子を実現することが可能となる。一方、フレキシブル基板の端子の製造方法に、フレキシブル基板の導体パターン上に接続端子の端部を配置すると共に、フレキシブル基板の端部の絶縁フィルム側に、接続端子を保持する保持部が先端側に一体に形成された補強板を添設し、接続端子を前記補強板の保持部で保持した状態で、接続端子の端部とフレキシブル基板の導体パターンとの間に抵抗溶接を施すと同時に、絶縁フィルムの少なくとも一部を溶融させて絶縁フィルムと補強板とを溶着する方法を採用する。このため、フレキシブル基板に接続端子を接合する工程で同時に補強板を接合することができる。これにより、フレキシブル基板の端子製造工程において、フレキシブル基板に接続端子を接合した後に補強板を接合する工程を省略することができ、作業工程数を削減して生産コストの上昇を抑えることが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施例に係るフレキシブル基板、接続端子及び端子補強板の同時接合時の接合部を示す側面一部断面図である。
【図２】  同端子補強板に熱溶解性接着剤を塗布した場合の接合部を示す側面一部断面図である。
【図３】  同端子補強板にランス機構を形成した場合の接合部を示す側面一部断面図である。
【図４】  同ＦＰＣ、接続端子及び端子補強板の同時接合工程を示す側面一部断面図である。
【図５】  同工程を示す上方斜視図である。
【図６】  同工程で作成したフラットケーブル端末をコネクタハウジングに挿入する工程を示す上方斜視図である。
【図７】  図６のＡ−Ａ´断面図である。
【図８】  従来のＦＰＣ用コネクタを示す断面図である。
【図９】  従来の接続端子の端子構造と、この接続端子とハーネス及びＦＰＣとの接合構造を示す図である。
【図１０】  抵抗溶接接合法のシリーズ溶接の様子を説明するための側面一部断面図である。
【図１１】  接合された接続端子とＦＰＣとを反対方向に引っ張る様子を示す上方斜視図である。
【符号の説明】
１…接続端子、２…端子本体部、３…接合端部、４…ＦＰＣ、５…絶縁フィルム、６…配線、７…カバーレイ、８…接合部、９…端子補強板、１０…電極、１２…溶着部、１３…接触面、１４…熱溶解性接着剤、１５…ランス部、１６…ランス係止部、１７…係止突起、１８…コネクタハウジング、１９…係止穴、２０…フラットケーブル端末、２１…フラットケーブルコネクタ、２２…収容穴。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図７】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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