JP2002025653A - フレキシブル基板の端子構造及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 端子補強板９、ＦＰＣ４及び接続端子１
の順に重合して接続端子１の接合端部３の上側から電極
１０ａ，１０ｂを当て、抵抗溶接に用いられる容量の大
電流を通電する。この通電により接合端部３とＦＰＣ４
の配線６との接触面１３ａが発生した熱エネルギーによ
り接合される。このとき、同時にＦＰＣ４の絶縁フィル
ム５の一部も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。形成された溶着部１２が冷える
ことで凝固し接合部８が形成され、接続端子１、ＦＰＣ
４及び端子補強板９が接合される。このように、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。

Description

【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 Circu
its）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、Ｆ
ＰＣ１０７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。嵌合穴に挿入して両者を
嵌合し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ＦＰＣ
１０７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１１
３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１１
２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６
０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ＦＰＣ１
０７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ＦＰＣ
７０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）９０
０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ＦＰ
Ｃ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
する金属製の接続端子と、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
る補強板とを備えたことを特徴とする。

【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補強板を添設
し、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。

【００１４】この場合、前記補強板は、好ましくはその
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。

【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。

【００１８】また、好ましくは前記補強板の先端側に前
記接続端子を保持する保持部を一体に形成し、前記接続
端子と導体パターンとの接合に先立って、前記接続端子
を前記補強板の保持部で保持するようにする。

【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
る補強板とを備えた構造を採用する。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補強板を添設し、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１
０ａ，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１
２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ＦＰ
Ｃ４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１
４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１
６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１
８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た構造を採用す
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補強
板を添設し、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…Ｆ
ＰＣ、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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E051 BA07 BB01 BB04 5E077 BB05 BB11 DD03 EE02 GG01 GG12 GG21 JJ10 5E085 BB09 BB11 CC03 DD03 HH13 JJ38

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【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製の接続端子と、 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たことを
   特徴とするフレキシブル基板の端子構造。
2. 【請求項２】 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
   とを特徴とする請求項１記載のフレキシブル基板の端子
   構造。
3. 【請求項３】 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２記
   載のフレキシブル基板の端子構造。
4. 【請求項４】 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１〜３のいずれか１項記載のフレキシブル基
   板の端子構造。
5. 【請求項５】 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補強板を添設
   し、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。
6. 【請求項６】 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５記載のフレキシブル基板の端子の製造
   方法。
7. 【請求項７】 前記補強板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、前記接続端子と導体パタ
   ーンとの接合に先立って、前記接続端子を前記補強板の
   保持部で保持するようにしたことを特徴とする請求項５
   又は６記載のフレキシブル基板の端子の製造方法。