JP2000067642A - フラットケーブル用導体 - Google Patents
フラットケーブル用導体Info
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Abstract
持つフラットケーブル用導体を得る。 【解決手段】B、Sn、In、Mgのうち、1種もしく
はそれ以上を合計で0.003〜0.05wt%添加し
て、結晶粒を7μm以下に微細化した銅を使用する。結
晶粒を微細化した銅を使用しているので、従来品よりも
屈曲寿命が改善される。また、その元素添加は微量であ
ることから、導体の導電性は大きく低下しない。
Description
配線材料等に使用される、耐屈曲性に優れたフラットケ
ーブル用導体に関するものである。
面図である。フラットケーブルは、図1に示すように、
間隔をおいて平行に配列した複数本の平角導体1を、片
面に接着剤層3を形成した2枚の絶縁フィルム2で接着
剤層3を内側にして挟み込み、加熱により、上記接着剤
層3を融着することにより製造されている。上記絶縁フ
ィルム2としては、ポリエステルやPETフィルムが用
いられ、接着剤層3としては、ポリエチレン、ポリエス
テルをベースポリマーとしたものが使用されており、平
角導体1には、錫またははんだめっきされた純銅(TP
C,OFHC)が用いられている。
久性が要求される部位に使用されることが多く、これま
で、導体、接着剤層、絶縁フィルムをできる限り薄くし
たフラットケーブルがこのような部位に使用されてき
た。ところが、使用される状況によっては導体の厚さを
薄くできない場合がある。例えば、ケーブルの電気抵抗
値に上限がある場合である。このような場合でも耐屈曲
性に優れたフラットケーブル用導体が要求されている。
年、電気、電子機器に使用されるフラットケーブルに
は、その使用環境の面から、より優れた屈曲寿命を持つ
薄いフラットケーブルが求められている。フラットケー
ブル用導体に着目してこの要求に応えようとすると、耐
屈曲性に優れた銅合金の適用が考えられるが、導電性が
従来使用されている純銅(100%IACS)と比較し
て90%IACS程度に大きく低下してしまうため問題
がある。
し、結晶粒を微細化した純銅を用いることにより、屈曲
寿命に優れた特性を持つフラットケーブル用導体を提供
することにある。
課題を解決したフラットケーブル用導体を提供するため
に、平角導体に結晶粒を微細化した純銅を用いたことに
ある。
は、B(ボロン)、Sn(錫)、In(インジウム)、
Mg(マグネシウム)のうち、1種もしくはそれ以上を
合計で0.003wt%〜0.05wt%添加して結晶粒を
7μm以下に微細化した銅を使用したものである(請求
項1)。
存することが知られている。すなわち、耐力の優れた導
体ほど屈曲寿命に優れる。
体内部の結晶粒の大きさに依存しており、それが小さい
ほど耐力は大きくなる。これは、学術的にホールペッチ
の関係として知られており、具体的には、耐力が平均結
晶粒径の平方根の逆数に比例するというものである。
を1種もしくは2種以上を微量な値で添加して、結晶粒
を微細化した銅を使用しているので、従来品よりも屈曲
寿命が改善される。また、その元素添加は微量であるこ
とから、平角導体の導電性は大きく低下しない。
加量を0.003wt%〜0.05wt%としたのは、0.
003wt%未満であると導体の結晶粒を十分に微細化で
きないためであり、また、0.05wt%を越えると導電
性が大きく低下するためである。結晶粒微細化による屈
曲寿命の向上を図りつつ、同時に高い導電性を維持する
ためには、本請求項に記載のように、B、Sn、In、
Mgといった各元素の添加量を合計で0.003wt%以
上、0.05wt%以下の添加範囲に止める必要がある。
m以下とするのが、屈曲寿命をより長くする上で好まし
い(請求項2)。
n、In、Mgのうち、1種もしくはそれ以上を合計で
0.005wt%〜0.045wt%添加したものが好まし
い(請求項3)。各元素の添加量の下限を0.005wt
%〜0.045wt%としたのは、0.005wt%未満で
あると導体の結晶粒を十分に微細化できない傾向になる
ため好ましくなく、また、0.045wt%を越えると導
電性が大きく低下する傾向になるので好ましくないため
である。
も好ましい形態は、平角導体に、B、Sn、In、Mg
のうち、1種もしくはそれ以上を合計で0.005wt%
〜0.045wt%添加して結晶粒を5μm以下に微細化
した銅を使用したものである(請求項4)。
μm〜100μmの平角導体として形成することが好ま
しく、これにより薄型のフラットケーブルを得ることが
できる(請求項5)。
て説明する。
m〜100μmの複数本の平角導体1を、片面に接着剤
層3を形成した絶縁フィルム2を2枚用いて、上記接着
剤層3を内側にして挟み込むことで、フラットケーブル
を構成した。
トケーブル用導体として、結晶粒を微細化するために
B、Sn、In、Mgを1種もしくは、2種以上を合計
で0.005wt%〜0.05wt%添加した銅を使用して
平角導体1を構成し、従来品の導体(OFHC)よりも
屈曲寿命を改善した。このとき元素の添加は微量である
ことから、平角導体1の導電性は大きく低下しなかっ
た。
を以下のようにして作製した。
加した表1に示す組成の母材を鋳造し、これらを冷間加
工して平角線とし、その後、アニーラ焼鈍および錫めっ
きを実施して平角軟銅導体を得た。この際、導体の横断
面組織をミクロ的に観察し、平均結晶粒径を測定した。
して用い、前述した絶縁フィルム2、接着剤層3を用い
て図1のフラットケーブルを製造した。
ム(ポリエステルフィルム)2が厚さ25μmで、接着
剤3は難燃性ポリエステル系のものを厚さ35μmで、
平角導体1は、厚さ0.05mm、幅0.5mmのもの10
本を1.5mmピッチで並べた構成のもである。
016の方法により測定した。これは試験機の摺動棒と
試料固定枠の間に、所定の屈曲半径に屈曲させてサンプ
ルを装着し、前記摺動棒を所定のストロークで往復運動
させるとともに、サンプルの導体を直列に接続して通電
して、電流が10-6秒間以上停止するまでの屈曲回数を
調べるものである。
導電率、屈曲寿命を評価した結果を表1に示す。表1
中、添加元素B、Sn、In、Mgについてはその重量
パーセントを1万倍したもので示した。また、屈曲寿命
(回数:Nf)は、従来導体(OFHC)の比較例11
との寿命比で表した。
n、Mgのいずれか一つを微量に含むほぼ純銅といえる
組成の銅合金であり、実施例5は添加元素にSnとMg
を微量に含むほぼ純銅といえる組成の銅合金の場合であ
る。これら実施例1〜5では、銅合金組成がB、Sn、
Mgのうち、1種もしくはそれ以上を合計で0.003
wt%〜0.045wt%添加することにより、平均結晶粒
径を7μm〜5μmに微細化した銅を使用した。
電率が100%IACSと良好で、且つ屈曲寿命が純銅
の1.5倍以上を示した。
た実施例4と実施例5については、導電率が100%I
ACSで、且つ屈曲寿命が従来導体(OFHC)の1.
7倍及び1.9倍という高い値を示した。
m以下にすると屈曲寿命を延ばすことができると予測さ
れるが、比較例6〜8に示すように、平均結晶粒径が同
じ5μmの場合でも、合金組成が添加元素B、Sn、I
n、Mgのうち、1種もしくはそれ以上を合計で0.0
9wt%以上添加した銅の場合には、屈曲寿命が1.5倍
以上に延びているものの、導電率は90〜96%IAC
Sに低下した。
としてBやSn、In、Mgを含む銅を使用した場合で
も、平均結晶粒径が19μm〜20μmと大きい場合に
は、屈曲寿命が従来の導体(OFHC)の場合と変わら
なかった。
は、比較例11の従来導体(OFHC)の1.5倍以上
の屈曲寿命を有し、且つ導電性も100%以上と優れて
いることがわかる。しかしながら、元素添加量の合計が
0.05wt%を越える比較例6、7、8および平均結晶
粒径が7μmを越える比較例9、10においては、屈曲
寿命と導電性を両立させることができなかった。
0μm)の平角導体を用いたが、厚さ15μm〜100
μmの平角導体を用いた場合にも同様な長い屈曲寿命と
高い導電性が得られた。
のような優れた効果が得られる。
Sn、In、Mgのうち、1種もしくはそれ以上を合計
で0.003wt%〜0.05wt%、好ましくは0.00
5wt%〜0.045wt%添加して、結晶粒を7μm以
下、好ましくは5μm以下に微細化した銅を使用したも
のである(請求項1〜請求項4)。
くは2種以上を微量な値で添加して、銅の平均結晶粒径
を微細化した構成であるので、本発明によれば、従来品
よりも屈曲寿命が改善されたフラットケーブル用導体が
得られる。また、その元素添加は微量であることから、
得られたフラットケーブル用導体の導電性も大きく低下
しない。従って、結晶粒微細化による屈曲寿命の向上を
図りつつ、高い導電性を維持したフラットケーブル用導
体が得られる。
体に形成することにより、薄型のフラットケーブル用の
導体が得られる(請求項5)。
ラットケーブルの構造を示した断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】B、Sn、In、Mgのうち、1種もしく
はそれ以上を合計で0.003wt%〜0.05wt%添加
して結晶粒を7μm以下に微細化した銅から成るフラッ
トケーブル用導体。 - 【請求項2】B、Sn、In、Mgのうち、1種もしく
はそれ以上を合計で0.003wt%〜0.05wt%添加
して結晶粒を5μm以下に微細化した銅から成るフラッ
トケーブル用導体。 - 【請求項3】B、Sn、In、Mgのうち、1種もしく
はそれ以上を合計で0.005wt%〜0.045wt%添
加して結晶粒を7μm以下に微細化した銅から成るフラ
ットケーブル用導体。 - 【請求項4】B、Sn、In、Mgのうち、1種もしく
はそれ以上を合計で0.005wt%〜0.045wt%添
加して結晶粒を5μm以下に微細化した銅から成るフラ
ットケーブル用導体。 - 【請求項5】厚さ15μm〜100μmの平角導体とし
て形成されていることを特徴とする請求項1、2、3又
は4記載のフラットケーブル用導体。
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JP24145998A JP3633302B2 (ja) | 1998-08-27 | 1998-08-27 | フラットケーブル用導体 |
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