(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１本の導体を並列配置し、絶縁性を有する２枚の接着剤付きプラスチックフィルムでラミネートして一体化したフレキシブルフラットケーブルにおいて、上記導体に、伸びが２８％以上、引張り強さが２５ｋｇ／ｍｍ2 以上３０ｋｇ／ｍｍ2 未満、０．２％耐力が１５ｋｇ／ｍｍ2以上２０ｋｇ／ｍｍ2 未満の平角純銅線を用い、上記接着剤付きプラスチックフィルムの縦弾性係数が２０９ｋｇ／ｍｍ2 以上であり、上記接着剤付きプラスチックフィルムの接着剤と上記導体との間の１８０°ピール強度が１．０ｋｇ／ｃｍ以上であることを特徴とする耐屈曲フレキシブルフラットケーブル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐屈曲フレキシブルフラットケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気・電子機器の可動部配線に用いられる耐屈曲フレキシブルフラットケーブル（以下「ＦＦＣ」という。）は厚さ０．１〜０．３ｍｍの薄いテープ状の電線である。
【０００３】
図３はＦＦＣの製造装置を示す概念図であり、図４は図３に示した製造装置の矢印Ａ方向の矢視図である。
【０００４】
ＦＦＣ１は、１本から数十本の導体２を並列配置した導体群２ａの両面（図３では上下）を、２枚の絶縁性を有する接着剤付きプラスチックフィルム３、４で挟み一対の熱ロール５、６でラミネートすることにより製造される。尚、７は接着剤付きプラスチックフィルム３の一部を所定間隔で打ち抜いてＦＦＣ端部８を形成するプレス金型である。９は接着剤付きプラスチックフィルム３のプラスチックフィルムである。このＦＦＣ１をＦＦＣ端部８で切断し、補強板を設けることにより製品となる。
【０００５】
ＦＦＣ１は、その柔軟性を活かし、回路間のジャンパ線（固定配線）に用いられてきた。
【０００６】
図５（ａ）は代表製品である純Ｓｎあるいは半田メッキ平角導体（ＴＰＣ等純銅系）を用いたＦＦＣの基本構造を示す側面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【０００７】
このＦＦＣ１０は、複数の平角導体２が並列に配置され両面（図では上下面）に２枚のプラスチックフィルム９が接着剤１１で接着され、両端面の導体２の露出部の裏面には補強板１２がそれぞれ設けられたものである。
【０００８】
ところで、近年、ＦＦＣの屈曲寿命特性評価が進み、それを電気・電子機器の可動部配線材にフレキシブルプリント配線板（以下、ＦＰＣ）代替として用いるケースが増加している。特に、低価格化を狙ったパーソナルコンピュータ（以下「ＰＣ」という。）用のインクジェット型プリンタ印字ヘッド部配線やＣＤ−ＲＯＭ、加えてカーナビゲーションシステムやレーザディスクプレーヤ等の光ピックアップ部配線として使用される例が急増している。
【０００９】
今日では導体厚さ２２μｍ×ピッチ０．５ｍｍ高精細品の開発、量産化が進み、ＤＶＤ（ディジタルビデオディスクプレーヤ）の光ピックアップ部配線等の最新の電子機器への適用も進んでいる。
【００１０】
インクジェット型プリンタ印字ヘッドやＣＤ−ＲＯＭの光ピックアップ部が可動することにより、可動部に用いられるＦＦＣは繰り返し屈曲を受ける。現在、プリンタ印字ヘッド配線の場合、屈曲寿命Ｎｆは５×１０6 〜１×１０7 回（屈曲半径８〜１０ｍｍ）であり、機器内部空間の狭いＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤのピックアップ部配線の場合、屈曲寿命Ｎｆは１×１０5〜１×１０6 回（屈曲半径３〜５ｍｍ）が要求される。
【００１１】
その耐屈曲特性は、実機評価に近いＪＩＳ  Ｃ５０１６に準じた繰り返し摺動屈曲試験で評価される。
【００１２】
図６は繰り返し摺動屈曲試験装置の概念図であり、図７は図６に示した装置で繰り返し試験されるＦＦＣの屈曲部の部分拡大図である。
【００１３】
この試験装置１３は、２本のＦＦＣ１０をＵ字形状に曲げて設定し（図７）、両ＦＦＣ１０の一端を対向する２枚の固定板１４の間にそれぞれサンプル固定金具１５で固定し、ＦＦＣ１０の他端（図では中央）を駆動板１６に固定し、一定のストロークＳでＦＦＣ１０を繰り返し摺動させることにより、ＦＦＣ１０の導体２が断線するまでの疲労寿命を評価するものである。尚、１７は断線検知装置である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＦＦＣの耐屈曲特性は、絶縁性を有する接着剤付きプラスチックフィルムや平角銅線の厚さを薄くすることにより向上することが既に知られている。
【００１５】
しかしながら、前述した従来技術は、
（ｉ）導体を薄くすることによりコストが増加し、かつ許容電流が低下する。
【００１６】
（ii）接着剤付きプラスチックフィルムを薄くすることにより耐電圧特性が低下する。
【００１７】
という問題があった。
【００１８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、接着剤付きプラスチックフィルムや導体の厚さを薄くすることなく、高い耐屈曲特性が得られる耐屈曲フレキシブルフラットケーブルを提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の耐屈曲フレキシブルフラットケーブルは、少なくとも１本の導体を並列配置し、絶縁性を有する２枚の接着剤付きプラスチックフィルムでラミネートして一体化したフレキシブルフラットケーブルにおいて、上記導体に、伸びが２８％以上、引張り強さが２５ｋｇ／ｍｍ2 以上３０ｋｇ／ｍｍ2 未満、０．２％耐力が１５ｋｇ／ｍｍ2以上２０ｋｇ／ｍｍ2 未満の平角純銅線を用い、上記接着剤付きプラスチックフィルムの縦弾性係数が２０９ｋｇ／ｍｍ2 以上であり、上記接着剤付きプラスチックフィルムの接着剤と上記導体との間の１８０°ピール強度が１．０ｋｇ／ｃｍ以上であるものである。
【００２０】
ここで、導体単独での耐屈曲特性は、その引張り強さ、０．２％耐力及び伸び特性が高い程向上し、付加される曲げ歪み量が小さい程向上する。
【００２１】
ここに、ＦＦＣの屈曲時に導体の表面に付加される曲げ歪み量は、幾何学的に数１式で与えられる。
【００２２】
【数１】
0004120749.tif 000002
【００２３】
但し、ε：曲げ歪み（％）
ｈc ：導体の厚さ
Ｒ：ＦＦＣの中心の曲げ半径
従って、ＦＦＣの導体の耐屈曲特性を向上させるためには、数１式からＦＦＣの曲率半径Ｒを大きくすればよいことが分かる。さらにＦＦＣの曲率半径Ｒを大きくするためには、導体、接着剤付きフィルム及びＦＦＣ自体の弾性を向上させることが効果的である。
【００２４】
従って本発明では、ＦＦＣの耐屈曲特性向上を目的として次の二つの手段を提案する。
【００２５】
1)接着剤付きプラスチックフィルムの長手方向の縦弾性係数を高める。
【００２６】
2)導体の機械的特性（引張強さ、０．２％耐力及び伸び）を高める。
【００２７】
詳細には、ＦＦＣの接着剤付きフィルムの縦弾性係数を２０９ｋｇ／ｍｍ2 以上とし、平角純銅線を伸びが２８％以上で、引張強さを２５ｋｇ／ｍｍ2以上３０ｋｇ／ｍｍ2 未満、０．２％耐力を１５ｋｇ／ｍｍ2 以上２０ｋｇ／ｍｍ2 未満とする。
【００２８】
以上において、ＦＦＣの耐屈曲特性は大幅に向上する。
【００２９】
尚、過去に接着剤の長手方向の縦弾性係数を高めＦＦＣの屈曲寿命を向上させる従来例（特開平８−１６１９３８号公報）がある。ＦＦＣは導体の他、図８に示すようにプラスチックフィルムと、接着剤と、プラスチックフィルムと接着剤とをつなぎとめるアンカーコート（厚さ数μｍ）とで形成された接着剤付きプラスチックフィルムが用いられている。
【００３０】
図８は図３のＣ−Ｃ線断面図である。
【００３１】
ＦＦＣ１の弾性を高めるには、接着剤１１の縦弾性率を高めるだけでは不十分であり、接着剤付きプラスチックフィルム３、４全体の縦弾性率を高めることが必要である。接着剤付きプラスチックフィルム３、４全体の縦弾性率（Ｅ）は、複合則より与えられる。接着剤付きプラスチックフィルム３、４全体の縦弾性率（Ｅ）を数２式で表す。
【００３２】
【数２】
0004120749.tif 000003
【００３３】
但し、ＥFIL ：プラスチックフィルム９の縦弾性率
ＥAC：アンカーコート１８の縦弾性率
ＥAD：接着剤１１の縦弾性率
ｔFIL ：プラスチックフィルム９の厚さ
ｔAC：アンカーコート１８の厚さ
ｔAD：接着剤１１の厚さ
Ｔ：接着剤付きプラスチックフィルム３、４の厚さ（ｔFIL ＋ｔAC
＋ｔAD）
数２式から接着剤付きプラスチックフィルム３、４の縦弾性率を高めるためには、プラスチックフィルム９の縦弾性率を高めてもよいことが分かる。これとは逆に、接着剤１１の縦弾性率のみ高めたとしても、プラスチックフィルム９の縦弾性率が低い場合には、結果として、接着剤付きプラスチックフィルム３、４全体の縦弾性率は低下し、高屈曲特性を有するＦＦＣは得られない。
【００３４】
また、導体の引張強さを３５ｋｇ／ｍｍ2 以上にし、伸びを７％以上にすることにより、ＦＦＣの屈曲寿命を向上させる従来例（特開平１１−１１１０７０号公報）がある。
【００３５】
しかし、この従来例については、ＦＦＣを折曲げて使用する場合が多く、導体の伸びが７％では折曲げた場合に導体が破断するおそれがある。
【００３６】
このような問題を避けるため、現在はＦＦＣ用の導体に伸びを経験的に２０％程度以上付与させている。その結果、導体が純銅系（ＴＰＣやＯＦＣ）の場合、その引張り強さは２０〜３０ｋｇ／ｍｍ2 、０．２％耐力は１０〜２０ｋｇ／ｍｍ2 にしかならない。導体に伸びを２０％程度持たせ、かつ引張強さを３５ｋｇ／ｍｍ2以上与える場合には、銅を合金化しなければならない。
【００３７】
しかし、銅を合金化させることにより電気伝導率が著しく低下する問題が発生する。
【００３８】
そこで、本発明者等は、伸び特性及び引張り強さ、０．２％耐力が共に高く、高導電性を有する純銅系（ＴＰＣやＯＦＣ）導体を用いたＦＦＣを提案した。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００４０】
本発明の耐屈曲フレキシブルフラットケーブルは、少なくとも１本の導体を並列配置し、絶縁性を有する２枚の接着剤付きプラスチックフィルムでラミネートして一体化したフレキシブルフラットケーブルであって、接着剤付きプラスチックフィルムの縦弾性係数が２０９ｋｇ／ｍｍ2 以上であるものである。接着剤付きプラスチックフィルムの接着剤と導体との間の１８０°ピール強度は１．０ｋｇ／ｃｍ以上であるのが好ましく、導体に、伸びが２８％以上、引張り強さが２５ｋｇ／ｍｍ2未満、０．２％耐力が１５ｋｇ／ｍｍ2 以上２０ｋｇ／ｍｍ2 未満の平角純銅線を用いるのが好ましい。
【００４１】
このように構成することによりＦＦＣの耐屈曲特性は大幅に向上する。
【００４２】
【実施例】
次に本発明の実施例について添付図面に基づいて詳述する。
【００４３】
図１は本発明の耐屈曲フレキシブルフラットケーブルの一実施例を示す平面図であり、図２は図１に示した装置の矢印Ｄ方向の矢視図である。尚、図３に示した従来例と同様の部材には共通の符号を用いた。
【００４４】
このＦＦＣ２０は複数の導体２１を並列配置した導体群２１ａ、絶縁性を有する２枚の接着剤付きプラスチックフィルム２２、２３を熱ロール５、６でラミネートして一体化したものである。
【００４５】
試作したＦＦＣ２０の仕様及び屈曲寿命評価条件は以下の通りである。目標の屈曲寿命は４００万回以上とした。尚、試験条件により大きく変動する接着剤付きプラスチックフィルム２２、２３の縦弾性係数は、引張試験機にて標点距離を３０ｍｍとし、試料幅を１０ｍｍとし、引張速度を４ｍｍ／ｍｉｎとして測定した。
【００４６】
○供試ＦＦＣ
導  体：半田メッキ平角ＴＰＣ線（厚さ０．０３５ｍｍ×幅０．７ｍｍ、
メッキ厚さ１．５μｍ）
接着剤付きプラスチックフィルム
：フィルム／ＰＥＴ（厚さ２５μｍ）
接着剤／難燃性ポリエステル系（厚さ３５μｍ、うちアンカーコ
ート剤（ＡＣ剤）約３μｍ）
ケーブル寸法
：厚さ１７０μｍ×幅１５ｍｍ
導体間ピッチ１．０ｍｍ
芯数１４芯
○屈曲寿命測定条件
屈曲速度Ｖ
：１５００回／分
ストロークＳ
：２５ｍｍ
ＦＦＣ固定板間距離Ｈ
：７ｍｍ
寿命検知
：モニタ用の導体通電電流が１０-6秒以上停止若しくは導体抵抗が
初期値から１０％増加した回数
屈曲寿命の合否
：４００万回以上
表１及び表２に供試したＦＦＣの構成材の機械的特性及び屈曲寿命評価結果を
示す。
【００４７】
【表１】
0004120749.tif 000004
【００４８】
【表２】
0004120749.tif 000005
【００４９】
表１のＮｏ．１〜４は本発明による耐屈曲ＦＦＣの結果を示し、表２のＮｏ．５〜７に従来技術によるＦＦＣの結果を示す。表１、２より、接着剤付きフィルムの縦弾性係数及び導体の機械的特性（引張強さ、０．２％耐力及び伸び）を高めることにより、ＦＦＣの屈曲寿命が従来のＦＦＣに比較して著しく向上することが検証できた。
【００５０】
尚、導体と接着剤との間の接着強度を示す１８０°ピール強度（引張速度２０ｍｍ／ｍｉｎで測定）の低いＮｏ．１５、１６のＦＦＣは、接着剤付きフィルムの縦弾性係数及び導体の機械的特性（引張強さ、０．２％耐力及び伸び）を高く設定したにも関わらず、低寿命となった。この結果から、ＦＦＣの屈曲寿命に接着剤の接着強度が大きく影響しており、ピール強度が１．０ｋｇ／ｃｍ以上必要であることが分かる。
【００５１】
以上において、ＦＦＣの接着剤付きプラスチックフィルムの縦弾性係数と接着強度とを高め、かつ導体の機械的特性（引張強さ、０．２％耐力及び伸び特性）を高めることにより、導体や接着剤付きフィルムを薄くすることなく、高導電性を有する導体を用いたＦＦＣに高耐屈曲特性を付与することができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００５３】
接着剤付きプラスチックフィルムや導体の厚さを薄くすることなく、高い耐屈曲特性が得られる耐屈曲フレキシブルフラットケーブルの提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の耐屈曲フレキシブルフラットケーブルの一実施例を示す平面図である。
【図２】  図１に示した装置の矢印Ｄ方向の矢視図である。
【図３】  耐屈曲フレキシブルフラットケーブルの製造装置を示す概念図である。
【図４】  図３に示した製造装置の矢印Ａ方向の矢視図である。
【図５】  （ａ）は代表製品である純Ｓｎあるいは半田メッキ平角導体を用いた耐屈曲フレキシブルフラットケーブルの基本構造を示す側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】  繰り返し摺動屈曲試験装置の概念図である。
【図７】  図６に示した装置で繰り返し試験される耐屈曲フレキシブルフラットケーブルの屈曲部の部分拡大図である。
【図８】  図３のＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
２０  ＦＦＣ（耐屈曲フレキシブルフラットケーブル）
２１  導体
２１ａ  導体群
２２、２３  接着剤付きプラスチックフィルム
【図１】
0004120749.tif 000006
【図２】
0004120749.tif 000007
【図３】
0004120749.tif 000008
【図４】
0004120749.tif 000009
【図５】
0004120749.tif 000010
【図６】
0004120749.tif 000011
【図７】
0004120749.tif 000012
【図８】
0004120749.tif 000013