JP2002025740A - 平型導体配線板の溶接方法及び溶接部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁フィルムが被覆されたままの状態でＦＦ
Ｃと端子との溶接を行なっても高い接続信頼性が得られ
る溶接方法及び溶接部構造を提供する。 【解決手段】 絶縁フィルム２２，２２で回路導体２１
の表裏が被覆されたままのＦＦＣ２を端子３の接続片３
１と、折返し片３２とで上下（表裏）両側から挟み込
む。つまり、折返し片３２に形成された突起３３の先端
と接続片３１とが表裏の絶縁フィルムに接触した状態と
する（準備工程）。次に、折返し片３２及び接続片３１
を上下から一対の電極で加圧状態で挟み込み、この状態
で両電極に通電することにより、接触部位の絶縁フィル
ム２２を溶融させて、上記突起３３及びこれに対向する
部分３４と回路導体２１とを直接に接触させ（溶融工
程）、さらに錫メッキ被覆を溶融させ、端子３と回路導
体２１とを溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＦＦＣ（Flexible
Flat Cable）もしくはＦＰＣ（Flexible Printed Cir
cuit）等の回路導体の外表面が絶縁フィルムにより被覆
された平型導体配線板を端子にプロジェクション抵抗溶
接するために用いられる溶接方法及び溶接部構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車や電気機器等の高機能化に
伴い、それらの制御を行う回路が複雑化し、上記自動車
等の内部に多数の配線を行う必要が生じている。このた
め、上記のＦＦＣやＦＰＣ等の平型導体配線板がその可
撓性及び薄さ故に多用されるようになっている。

【０００３】このような平型導体配線板は、例えば図７
にＦＦＣの一例を示すように、所定の導体パターンに従
い打ち抜かれた銅箔等からなる回路導体２１，２１の表
裏が絶縁体としての絶縁フィルム２２，２２により被覆
されたものである。

【０００４】そして、上記平型導体配線板の末端とコネ
クタの端子との接続方法としては、溶接あるいはかしめ
が一般的に採用されており、溶接方法としてはレーザ溶
接、超音波溶接もしくは抵抗溶接等がある。

【０００５】溶接方法による接続作業としては、溶接対
象部位の回路導体２１を露出させる必要があるため、ま
ず、上記回路導体２１の表裏の両絶縁フィルム２２，２
２を剥がして上記回路導体２１を露出させ、次に、この
露出された回路導体２１と図示省略の端子とを重ね合わ
せるか、上記露出された回路導体２１の表裏を端子で挟
み込んだ状態にする。そして、抵抗溶接であればこれら
の表裏両側を一対の電極で挟み込んで通電することによ
り、端子の表面層に形成されたメッキ被覆材を発熱・溶
融させ、この溶融メッキ材料により上記回路導体２１と
端子とを接合させる、という手順が採られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
平型導体配線板の溶接方法においては、回路導体２１を
露出するために表裏の絶縁フィルム２２，２２を剥が
し、これを切り取り除去するという作業が必要となる。
このため、接続作業に要する工数増加及びそれに伴うコ
ストの増大を招くという不都合がある。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、絶縁体の除去
作業を不要にして絶縁体が被覆されたままの状態で平型
導体配線板と端子との溶接を行うことができ、しかも高
い接続信頼性が得られる溶接方法及び溶接部構造を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、回路導体を絶縁体により被覆してな
る平型導体配線板の上記回路導体と、外表面がメッキ被
覆された端子とを一対の電極間に挟み付けて抵抗溶接を
行う平型導体配線板の溶接方法であって、上記端子に板
状の接続片とこれに連続する折返し片を設け、この両片
の少なくとも一方に突起を形成しておき、表裏が上記絶
縁体により被覆されたままの状態の回路導体を、上記突
起が上記絶縁体に接触するよう表裏両側から上記端子の
接続片及び折返し片で挟み込み、この両片に対しそれぞ
れ電極を押し付けた状態で両電極に通電し、両電極から
の伝熱及び端子に流れる電流による発熱により、まず上
記絶縁体を溶融させて上記両片における上記突起及びこ
れに対向する部分の両部位を上記回路導体に接触させ、
次いでこの両部位で上記メッキ被覆材料を溶融させて端
子と回路導体とを互いに接合させるようにするものであ
る。

【０００９】この第１の発明によれば、上記両電極に通
電されることによって端子の両片に与えられる熱が上記
突起等を介して平型導体配線板の絶縁体に伝えられるこ
とにより、その絶縁体が溶融され、この溶融に伴い、両
電極により互いに近づく側に押し付け力を受けている上
記両片の突起及びこれに対向する部分が上記絶縁体を突
き破る結果、上記突起及びこれに対向する部分の両部位
が回路導体の表裏と直接に接触することになる。なお、
上記の溶融した絶縁体は上記押し付け力に基づいて周囲
に押しのけられる。この場合、絶縁体の表裏一側のみで
はなくて表裏両側にそれぞれ突起が端子に形成されるよ
うにすれば、上記の絶縁体の溶融、突き破り、及び、回
路導体への直接接触がより確実になる。絶縁体の溶融に
次いでは、上記両電極間で端子に流れる電流による発熱
により端子表面のメッキ被覆材料が溶融し、この溶融材
料により端子と回路導体とが互いに接合されることにな
る。

【００１０】この際、絶縁体と接触された突起の先端部
には特に熱が蓄えられ易く、絶縁体の溶融及び突起の回
路導体への直接接触への移行が確実に行われる上に、回
路導体と直接に接触した突起の先端部は上記通電により
電流密度が特に高くなり、メッキ被覆材料の溶融が促進
される結果、端子と回路導体との溶接も容易かつ確実に
なる。

【００１１】また、第２の発明は、回路導体を絶縁体に
より被覆してなる平型導体配線板の上記回路導体と、外
表面がメッキ被覆された端子とを一対の電極間に挟み付
けて抵抗溶接を行うことにより形成される平型導体配線
板の抵抗溶接部構造であって、上記端子に板状の接続片
とこれに連続する折返し片とが設けられ、かつ、この両
片の少なくとも一方に突起が形成されており、表裏が上
記絶縁体により被覆されたままの状態の回路導体が、上
記突起が上記絶縁体に接触する状態で表裏両側から上記
端子の接続片及び折返し片で挟み込まれ、この両片に対
しそれぞれ電極が押し付けられて通電されることにより
上記絶縁体が溶融されて上記両片における上記突起及び
これに対向する部分の両部位が上記回路導体に接触し、
かつ、この両部位のメッキ被覆材料が溶融されて、この
両部位の端子と回路導体とが接合されているものであ
る。

【００１２】この第２の発明によれば、抵抗溶接にあた
って絶縁体による被覆を除去しなくても、その絶縁体が
溶融されて突起の周囲等に流動する結果、突起及び端子
と回路導体とを確実に接触させることが可能になる。こ
れにより、抵抗溶接により回路導体と端子とを確実に溶
接することが可能になって、高い接続信頼性のある溶接
部構造とすることが可能になる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。 ＜第１実施形態＞図１は、本発明の第１実施形態に係る
平型導体配線板の溶接方法及び溶接部構造を適用した、
平型導体配線板２と端子３との接続部を示すものであ
る。

【００１４】上記平型導体配線板２は、所定の導体パタ
ーンに従って打ち抜かれた銅箔等により形成された回路
導体２１の表裏両側がそれぞれ絶縁体としての絶縁フィ
ルム２２により被覆されてなるものである。

【００１５】また、上記端子３は端部に板状の接続片３
１と、この接続片３１に連続する折返し片３２とを一体
に備えたものであり、上記折返し片３２にはエンボス加
工により半球状の突起３３が突出して形成されている。
そして、上記接続片３１及び折返し片３２の外表面には
所定膜厚（例えば１μｍ）のメッキ被覆が施されてい
る。上記接続片３１及び折返し片３２は電気良導体とし
て例えば銅材料により形成され、上記メッキ被覆は例え
ば錫材料により形成されている。

【００１６】次に、上記平型導体配線板２の端部と端子
３との抵抗溶接による接続作業の手順を説明する。この
手順は、準備工程と、溶融工程と、溶接工程とからな
る。

【００１７】準備工程としては、平型導体配線板２の端
部を絶縁フィルム２２，２２により被覆されたままの状
態で上記接続片３１の上に載せ、図１に一点鎖線で示す
折返し片３２をその突起３３の先端が上記平型導体配線
板２の上側絶縁フィルム２２に接触するまで折り曲げる
（図１の実線及び図２参照）。

【００１８】準備工程を終えると、図３に示すように折
り曲げられた状態の折返し片３２の突起３３の上側に上
側電極４１を、突起３３に対向する接続片３１の所定部
分３４の下側に下側電極４２をそれぞれ押し付け力を付
与した状態で当接させる。両電極４１，４２はタングス
テンまたはモリブデンにより形成されている。

【００１９】そして、このように電極４１，４２で端子
３を上下両側から押圧した状態で、両電極４１，４２に
通電することにより、先ず電極４１，４２に対応する部
分の上下両側絶縁フィルム２２，２２が溶融し、突起３
３及びこれに対向する所定部分３４の両部位と、回路導
体２１とが直接に接触する。すなわち、電気抵抗体であ
る両電極４１，４２が発熱し、この電極４１，４２から
の伝熱と端子３を流れる電流による発熱とにより、突起
３３及び所定部分３４と接触している部分の絶縁フィル
ム２２，２２が加熱されて溶融するとともに、その溶融
に伴い、各電極４１，４２からの押し付け力を受けて突
起３３が溶融フィルム材料を周囲に押しのけながら回路
導体２１側に前進してついには回路導体２１と直接に接
触することになる（図４参照）。

【００２０】この溶融工程の次に溶接工程では、引き続
いて両電極４１，４２に通電されることにより、端子３
のメッキ被覆、詳しくは上記回路導体２１と当接してい
る部分（突起３３及び端子部位３４）のメッキ被覆が発
熱・溶融してその溶融したメッキ被覆材料（錫材料）に
より回路導体２１と上記突起３３及び端子部位３４とが
溶接結合される。つまり、上記錫材料を用いたロウ付け
が行われる。この際、上記突起３３の先端では電流密度
が特に高くなるため上記メッキ被覆の溶融及びそのメッ
キ被覆材料によるロウ付けを確実に行うことができる。

【００２１】本第１実施形態では、半球状の突起３３を
示したが、これに代えて横断面形状が半円状に突出する
凸条を形成するようにしてもよい。また、折返し片３２
のみならず接続片３１にも上記突起３３もしくは凸条と
同じものを形成して平型導体配線板２の表裏を上下の突
起３３等により挟み込むようにしてもよい。 ＜第２実施形態＞図５は第２実施形態を示す。この第２
実施形態は、上記第１実施形態の半球状の突起３３に代
えて複数の線状突起３５を用いた点でのみ異なり、他の
構成は第１実施形態と同様である。このため、第１実施
形態と同一構成要素については同一符号を付して詳細な
説明を省略する。なお、図５では線状突起３５を網目配
置にしたものを例示しているが、これに限らず、格子配
置、あるいは、平行配置等にしてもよく、少なくとも１
本の線状突起を形成するようにすればよい。

【００２２】この第２実施形態の場合にも、平型導体配
線板２の端部と端子３ａとの抵抗溶接による接続作業
は、第１実施形態と同様の準備工程と、溶融工程と、溶
接工程とを順に行えばよい。

【００２３】上記準備工程を行うことにより、図６の上
半に示すように平型導体配線板２の表裏の絶縁フィルム
２２，２２が端子３の接続片３１と、折返し片３２の各
線状突起３５とにより上下から挟み込まれた状態とな
る。

【００２４】そして溶融工程では、図６の下半に示すよ
うに上記線状突起３５，３５，…と接続片３１とで挟ま
れた部分の絶縁フィルム２２，２２が溶融し、溶融した
絶縁フィルム材料が隣接する両線状突起３５，３５間の
凹所３６に押しのけられて各線状突起３５と接続片３１
とが回路導体２１に直接に接触した状態となる。

【００２５】さらに溶接工程では、各線状突起３５と回
路導体２１、及び、接続片３１の各線状突起３５に対向
する部分と回路導体２１がそれぞれ端子３のメッキ被覆
材料（錫材料）によりロウ付けされることになる。

【００２６】この第２実施形態の場合には、端子３ａと
回路導体２１との溶接による接続面積が第１実施形態の
場合よりも増大し、接続強度の増大化によって接続信頼
性のより増大化を図ることができる。

【００２７】なお、この第２実施形態においても、上記
各線状突起３５を折返し片３２のみならず、接続片３１
の側にも形成するようにしてもよい。この場合には、折
返し片３２側の線状突起３５と、接続片３１側の線状突
起３５とが準備工程終了後の平型導体配線板２を挟み込
んだ状態で上下に相対向することになるように、折返し
片３２及び接続片３１の両線状突起３５，３５を形成す
るようにすればよい。

【００２８】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の平型導
体配線板の抵抗溶接方法及び抵抗溶接部構造によれば、
絶縁体が被覆されたままの状態で平型導体配線板と端子
との溶接を行うことができ、絶縁体の除去作業を不要に
して接続作業の省力化及びコスト低減化を図ることがで
きる。しかも、平型導体配線板を絶縁体の被覆ごと溶接
しても端子と回路導体とを確実に溶接結合させることが
でき、高い接続信頼性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す部分斜視図であ
る。

【図２】準備工程終了時の部分拡大断面図である。

【図３】溶融工程開始時の断面説明図である。

【図４】溶融工程終了時の図２対応図である。

【図５】第２実施形態を示す図１相当図である。

【図６】準備工程終了時〜溶融工程終了時の状態を示す
部分拡大断面図である。

【図７】平型導体配線板及び平型導体配線板の従来の溶
接作業を説明するための部分斜視図である。

【符号の説明】

２ 平型導体配線板 ３，３ａ 端子 ２１ 回路導体 ２２ 絶縁フィルム（絶縁体） ３１ 接続片（端子） ３２ 折返し片（端子） ３３，３５ 突起 ３４ 端子部位（突起に相対向する他側部位） ４１，４２ 電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂 喜文 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 Ｆターム(参考） 5E051 LA02 LB03 LB06 5E077 BB05 BB11 BB32 DD03 HH07 JJ15 JJ30 5E085 BB05 BB09 BB11 CC03 DD03 EE02 EE03 HH13 JJ50

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路導体を絶縁体により被覆してなる平
   型導体配線板の上記回路導体と、外表面がメッキ被覆さ
   れた端子とを一対の電極間に挟み付けて抵抗溶接を行う
   平型導体配線板の溶接方法であって、 上記端子に板状の接続片とこれに連続する折返し片を設
   け、この両片の少なくとも一方に突起を形成しておき、
   表裏が上記絶縁体により被覆されたままの状態の回路導
   体を、上記突起が上記絶縁体に接触するよう表裏両側か
   ら上記端子の接続片及び折返し片で挟み込み、この両片
   に対しそれぞれ電極を押し付けた状態で両電極に通電
   し、両電極からの伝熱及び端子に流れる電流による発熱
   により、まず上記絶縁体を溶融させて上記両片における
   上記突起及びこれに対向する部分の両部位を上記回路導
   体に接触させ、次いでこの両部位で上記メッキ被覆材料
   を溶融させて端子と回路導体とを互いに接合させるよう
   にすることを特徴とする平型導体配線板の溶接方法。
2. 【請求項２】 回路導体を絶縁体により被覆してなる平
   型導体配線板の上記回路導体と、外表面がメッキ被覆さ
   れた端子とを一対の電極間に挟み付けて抵抗溶接を行う
   ことにより形成される平型導体配線板の抵抗溶接部構造
   であって、 上記端子に板状の接続片とこれに連続する折返し片とが
   設けられ、かつ、この両片の少なくとも一方に突起が形
   成されており、表裏が上記絶縁体により被覆されたまま
   の状態の回路導体が、上記突起が上記絶縁体に接触する
   状態で表裏両側から上記端子の接続片及び折返し片で挟
   み込まれ、この両片に対しそれぞれ電極が押し付けられ
   て通電されることにより上記絶縁体が溶融されて上記両
   片における上記突起及びこれに対向する部分の両部位が
   上記回路導体に接触し、かつ、この両部位のメッキ被覆
   材料が溶融されて、この両部位の端子と回路導体とが接
   合されていることを特徴とする平型導体配線板の溶接部
   構造。