JP2004349437A - フレキシブル基板の接合構造及びフレキシブル基板の接合方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】汎用性が高く、接合信頼性及び接合作業性も良好な接合に関する技術を提供する。
【解決手段】ランド部２におけるＦＰＣ１及び電極端子５にそれぞれ貫通孔１ａ，５ａを設け、ランド部２におけるＦＰＣ１及び電極端子５のそれぞれの貫通孔１ａ，５ａを重ねた孔内にリベット６の軸部６ｂを差し込み、差し込まれたリベット６の軸部６ｂの先端をかしめて、ランド部２におけるＦＰＣ１及び電極端子５を挟持して接合した。
【選択図】 図１
【解決手段】ランド部２におけるＦＰＣ１及び電極端子５にそれぞれ貫通孔１ａ，５ａを設け、ランド部２におけるＦＰＣ１及び電極端子５のそれぞれの貫通孔１ａ，５ａを重ねた孔内にリベット６の軸部６ｂを差し込み、差し込まれたリベット６の軸部６ｂの先端をかしめて、ランド部２におけるＦＰＣ１及び電極端子５を挟持して接合した。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用等のフレキシブルプリント基板を端子へ接合する接合構造及び接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用電気配線におけるＡＴソレノイド、ＡＢＳソレノイド等のソレノイドへの配線の接合方法としては、一般にケーブルとコネクタが使用されていた。しかし、複数個のソレノイドの結線に対しケーブルとコネクタを複数個分だけ各々用意して結線を行うことは、複数個分の結線を行わなければならず、煩雑で作業性が悪いものであった。
【０００３】
そこで、複数個分の配線を一括して扱うフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）による一括配線が提案されている。ＦＰＣによれば、煩雑配線の簡略化、配線部品の軽量化並びに回路基板との一体化及び回路基板との一体化による小型化が実現できる。
【０００４】
このＦＰＣを用いた場合のＦＰＣと端子との接合には、専用コネクタによる接合やピンヘッダーによる接合が使用されることが多かった。
【０００５】
例えば、専用コネクタによる接合には、図５に示すものがある。図５（ａ）は専用コネクタ装着後状態を示し、図５（ｂ）は専用コネクタ装着前状態を示している。図５では、ＦＰＣ１０１を押さえバネ１０５の形状に合わせて内側にランド部１０２が向くように折り曲げ、ＦＰＣ１０１を折り曲げた囲みの中に凸状のハウジング１０６を配置し、ＦＰＣ１０１とハウジング１０６との２つの間に端子１０７ａが二股に突出した雄コネクタ１０７を突き刺す。これにより、押さえバネ１０５が外側からＦＰＣ１０１を内側へ押圧してＦＰＣ１０１のランド部１０２が雄コネクタ１０７の端子１０７ａに押し付けられることで導電性を確保して接合されている。
【０００６】
また、ピンヘッダーによる接合には、図６に示すものがある。図６（ａ）はピンヘッダーによる接合構造の上視を示し、図６（ｂ）はピンヘッダーによる接合構造の断面を示している。図６では、ソレノイド１０４から電極端子であるピンヘッダー１０８が突出しており、この突出したピンヘッダー１０８がＦＰＣ１０１のランド部１０２位置に設けられた貫通孔１０１ａに差し込まれ、ＦＰＣ１０１表面に露出したランド部１０２とピンヘッダー１０８とをはんだ付けする。これにより、はんだ部１０９がＦＰＣ１０１のランド部１０２とピンヘッダー１０８との導電性を確保して接合されている。ランド部１０２にはＦＰＣ１０１内の導体部１０３が導電性を有してつながっており、導体部１０３を有するＦＰＣ１０１が水平方向へ延出されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示す専用コネクタによる接合では、形状等が規格化し難く、専用設計品になってしまい汎用性がなかった。
【０００８】
一方、図６に示すピンヘッダーによる接合では、ヒートショックやヒートサイクル等ではんだ付け箇所にクラックが入る不具合が発生し、接合信頼性に欠ける問題があった。また、導電性を確保するためのはんだ付けについては接合作業性が悪いという問題があった。
【０００９】
本発明は上記従来技術に鑑みてなされてもので、その目的は、汎用性が高く、接合信頼性及び接合作業性も良好な接合に関する技術を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、振動、汎用性、接合信頼性を含む信頼性、生産性向上に通じる接合作業性等を考慮して想起されたもので、リベットを用いてフレキシブル基板と端子とを接合するものであって、詳しくはリベットの軸部の軸方向両端部となるヘッド部とかしめ部とでフレキシブル基板及び端子を挟持して接合するものである。
【００１１】
上記の着想を具現化する本発明の構成は、フレキシブル基板の接合構造として成立し、絶縁フィルム内に導体部を有するフレキシブル基板の露出したランド部を端子に接続するフレキシブル基板の接合構造であって、前記ランド部におけるフレキシブル基板及び前記端子にそれぞれ貫通孔を設け、前記ランド部におけるフレキシブル基板及び前記端子のそれぞれの貫通孔を重ねた孔内にリベットの軸部を差し込み、差し込まれたリベットの軸部の先端をかしめて、前記ランド部におけるフレキシブル基板及び前記端子を挟持して接合したことを特徴とする。
【００１２】
本発明であると、ランド部におけるフレキシブル基板及び端子をリベットによって挟持でき、ランド部が端子に接触して接合するので、ランド部と端子との安定した導電性を確保することができる。
【００１３】
また、リベットを用いるだけの構成であり、種々の製品に用いることができ、汎用性が高い。
【００１４】
さらに、リベットでランド部と端子とを直接押圧するので、導電性も確保でき、接合信頼性も良好で、製品の信頼性を高めることができる。
【００１５】
さらにまた、フレキシブル基板及び端子の貫通孔へ差し込んだリベットをかしめるだけの作業であり、加熱作業等も必要無く、接合作業も良好で、製造容易なことから生産性を向上できる。
【００１６】
なお、本発明は、例えばＡＴソレノイドのアクチュエータ電極端子、ＡＢＳソレノイドのアクチュエータ電極端子、各種センサの電極端子、電源端子等の端子とフレキシブル基板（ＦＰＣ）との接合に用いることができる。
【００１７】
前記端子と共に前記ランド部におけるフレキシブル基板を挟み込む座金を備えたことが好適である。
【００１８】
この構成では、リベットのヘッド部又はかしめ部とフレキシブル基板との間に座金が介在するので、フレキシブル基板がリベットのヘッド部又はかしめ部で押圧されて破損することが防止できる。また、座金はリベットのヘッド部又はかしめ部よりもフレキシブル基板よりも接触面積が大きいので、接合のためのランド部におけるフレキシブル基板及び端子の挟持の際の押圧面積を大きくして接合を良好にすることができる。
【００１９】
リベットは、軸部を前記端子に最後に差し込む方向から差し込まれることが好適である。
【００２０】
この構成では、リベットのかしめが端子に対して行え、端子が通常金属製で剛性を有することから、かしめによって損傷が生じることを防止できる。
【００２１】
リベットは、差し込んだ側から軸部の先端のかしめができるブラインドリベットであることが好適である。
【００２２】
この構成では、リベットを差し込んだ側からだけで作業ができるので、接合作業も容易で作業性が向上する。
【００２３】
前記ランド部と前記端子とをはんだ付けしたことが好適である。
【００２４】
この構成では、リベットに加えて、はんだ付け部分でもフレキシブル基板と端子とが接合されるので、接合箇所が増加し、接合信頼性が良好となる。また、介在するはんだによってランド部と端子との導電性も向上し、接合信頼性が良好となる。
【００２５】
また、本発明の構成は、フレキシブル基板の接合方法としても成立し、絶縁フィルム内に導体部を有するフレキシブル基板の露出したランド部を端子に接続するフレキシブル基板の接合方法であって、前記ランド部におけるフレキシブル基板及び前記端子にそれぞれ貫通孔を設け、前記ランド部におけるフレキシブル基板及び前記端子のそれぞれの貫通孔を重ねた孔内にリベットの軸部を差し込み、差し込まれたリベットの軸部の先端をかしめて、前記ランド部におけるフレキシブル基板及び前記端子を挟持して接合することを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【００２７】
（第１実施形態）
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係るＦＰＣの接合構造について説明する。図１（ａ）は第１実施形態に係るＦＰＣの接合構造の上視を示し、図１（ｂ）は第１実施形態に係るＦＰＣの接合構造の断面を示す。
【００２８】
第１実施形態では、ＦＰＣ１の片面のみにランド部（ＦＰＣ表面に露出した導体接続部）２を有する導体部３が単段のＦＰＣ１と、ソレノイド４の電極端子５と、の接合を行う場合の接合構造を示している。
【００２９】
ＦＰＣ１は、可撓性のある薄板状（厚さ５０〜１００μｍ程度）で、絶縁フィルム内に導体部３を有するものであり、一般に、導体部３には銅箔が用いられ、絶縁フィルムにはポリイミド等の樹脂が用いられる。
【００３０】
ＦＰＣ１のランド部２は、ＦＰＣ１表面に露出した導体接続部であり、ＦＰＣ１内部の導体部３の末端等に形成され、導体部３と導電性を確保されている。ランド部２は、ランド部２におけるＦＰＣ１がソレノイド４の電極端子５に接合されると、電極端子５に面接触した状態となる。ランド部２におけるＦＰＣ１には、ランド部２の表面とランド部２の背面との間の厚み方向に貫通する貫通孔１ａが形成されている。
【００３１】
ソレノイド４は、コイルによる磁界によって可動鉄心を移動動させる等の動作を行うアクチュエータである。ソレノイド４の電極端子５は、コイルに電力を供給するための端子である。電極端子５は、ソレノイド４から外部に板状に突出したもので、２つの電極端子５が設けられている。電極端子５には、厚み方向に貫通する貫通孔５ａが形成されている。
【００３２】
そして、ランド部２におけるＦＰＣ１の貫通孔１ａと、電極端子５の貫通孔５ａと、を重ねた孔内にリベット６が差し込まれている。
【００３３】
また、電極端子５とは反対側のＦＰＣ１上には座金としての平板ワッシャ７も重ねて配置されており、リベット６が差し込まれている。平板ワッシャ７も重ねてリベット６に差し込まれることによって、リベット６のヘッド部６ａとＦＰＣ１との間に平板ワッシャ７が介在し、ＦＰＣ１がリベット６のヘッド部６ａで局所的に押圧されてＦＰＣ１にひび割れ等の破損が生じることが防止できる。また、平板ワッシャ７は、平面部分の面積がリベット６のヘッド部６ａよりも大きく、ＦＰＣ１に対する接触面績が大きい分、ＦＰＣ１を電極端子５へ押圧する押圧面積を大きくして接合を良好にする。この平板ワッシャ７としては、電食関係から絶縁体で圧縮永久歪の無いもので、縁にＲを形成してあり、接触するＦＰＣ１を保護できるものが好ましい。
【００３４】
リベット６の差し込みは、具体的には、リベット６の軸部６ｂが、平板ワッシャ７を先頭に、ＦＰＣ１、電極端子５の順に各々の貫通孔１ａ，５ａに差し込まれて行われている。
【００３５】
そして、リベット６の軸部６ｂの先端は、電極端子５の貫通孔５ａを突き抜けた後、突き抜けた部分が最終的にかしめられてかしめ部６ｃとなっており、リベット６が抜き差し不可能なように固定されている。
【００３６】
このようにリベット６のかしめを電極端子５に対して行うのは、電極端子５が通常、金属製で剛性を有することから、かしめによって損傷が生じることが防止できるからである。
【００３７】
以上のようにリベット６のかしめを行うことによって、平板ワッシャ７とランド部２におけるＦＰＣ１と電極端子５とが、リベット６の軸部６ｂの軸方向両端部となるヘッド部６ａとかしめ部６ｃとで挟持され、ランド部２におけるＦＰＣ１と電極端子５とがランド部２を電極端子５に接触させた状態で接合される。
【００３８】
ここで、リベット６は、本実施形態では、差し込んだ側（ヘッド部６ａ側）から軸部６ｂの先端のかしめ部６ｃのかしめができるブラインドリベットである。ブラインドリベットを用いると、リベット６を差し込んだ側からだけで作業ができるので、接合作業も容易で作業性が向上する。
【００３９】
また、リベット６の材質は特に限定されるものではないが、電食及び熱膨張率や熱収縮率による剥がれの不具合を避けるため、好ましくは電極端子５と同一材質が用いられる。電極端子５と同一材質であると、ヒートショック、ヒートサイクル等による影響から熱膨張率、熱収縮率の関係で、ＦＰＣ１と電極端子５との接合部の緩みによる接合不良を抑制することができる。リベット６の材質としては、例えば、銅、アルミニウム、ステンレス等が挙げられる。
【００４０】
加えて、延出したランド部２と電極端子５とをはんだ部８としてはんだ付けしている。はんだ部８は、ＦＰＣ１と電極端子５の接合箇所を増加させるので、ＦＰＣ１と電極端子５の接合信頼性を向上させることができる。また、介在するはんだによってランド部２と電極端子５との導電性も向上し、接合信頼性をさらに向上させるようにしている。
【００４１】
以上の本実施形態では、ランド部２におけるＦＰＣ１及び電極端子５をリベット６によって挟持でき、ランド部２が電極端子５に接触した状態に接合するので、ランド部２と電極端子５との安定した導電性を確保することができる。
【００４２】
また、リベット６を用いるだけの構成であり、種々の製品に用いることができ、汎用性が高い。
【００４３】
さらに、リベット６でランド部２と電極端子５とを直接押圧するので、導電性も確保でき、接合信頼性も良好で、製品の信頼性を高めることができる。
【００４４】
さらにまた、ＦＰＣ１及び電極端子５の各々の貫通孔１ａ，５ａへ差し込んだリベット６をかしめるだけの作業であり、加熱作業等も必要無く、接合作業も良好で、製造容易なことから生産性を向上できる。
【００４５】
なお、ＦＰＣ１は可撓性に優れており、振動の影響を接合構造に与えない効果を有し、ＦＰＣ１は薄型であり、リベット６による挟持に対して悪影響を与えない。特に、樹脂等にみられる経時劣化による歪（圧縮永久歪）による、緩み等を発生し難い。
【００４６】
（第２実施形態）
次に図２を参照して、本発明の第２実施形態に係るＦＰＣの接合構造について説明する。図２は第２実施形態に係るＦＰＣの接合構造の断面を示す。
【００４７】
第２実施形態では、ＦＰＣ１がランド部（ＦＰＣ１表面に露出した導体接続部）２を折り返された導体部３が単段のＦＰＣ１と、ソレノイド４の電極端子５と、の接合を行う場合の接合構造を示している。
【００４８】
以下の実施形態では、上述した実施形態と同様の構成については同符号を付して詳しい説明は省略する。
【００４９】
本実施の形態では、ＦＰＣ１のランド部２は、ＦＰＣ１がランド部２を表面に露出するように折り返されることで、ＦＰＣ１の表裏の両面にわたって形成されている。このＦＰＣ１の表裏の両面にわたるランド部２のお互いの導電性をさらに高めるため、ランド部２におけるＦＰＣ１の貫通孔１ａに差し込まれるリベット６にも導電性を有したものを用いる。
【００５０】
即ち、リベット６は、導電性を有した材質のものに限定され、好ましくは第１実施形態と同様に、電極端子５やＦＰＣ１の導体部３と同一材質が用いられる。リベット６の材質としては、例えば、銅、アルミニウム等が挙げられる。
【００５１】
また、リベット６の他に、平板ワッシャ７についても導電性を有したものを用いる。平板ワッシャ７の材質は、ＦＰＣ１の導体部３と同一材質、例えば銅が好ましい。
【００５２】
本実施の形態では、リベット６のかしめを行うことによって、平板ワッシャ７とランド部２におけるＦＰＣ１と電極端子５とが、リベット６の軸部６ｂの軸方向両端部となるヘッド部６ａとかしめ部６ｃとで挟持され、ランド部２における折り返されたＦＰＣ１と電極端子５とが一方のランド部２を電極端子５に接触させた状態で接合される。また、同時に、表裏のランド部２が平板ワッシャ７及びリベット６によって導通されている。
【００５３】
そして、はんだ部８にてランド部２と電極端子５とがはんだ付けされると共に、ランド部２と平板ワッシャ７ともはんだ付けされる。これによって、ランド部２と電極端子５との導電性に加えて、ランド部２と平板ワッシャ７との導電性も向上させている。
【００５４】
以上の第２実施形態でも、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００５５】
（第３実施形態）
次に図３を参照して、本発明の第３実施形態に係るＦＰＣの接合構造について説明する。図３は第３実施形態に係るＦＰＣの接合構造の断面を示す。
【００５６】
第３実施形態では、ＦＰＣ１の両面にランド部（ＦＰＣ１表面に露出した導体接続部）２を有する導体部３が多段（２段）のＦＰＣ１と、ソレノイド４の電極端子５と、の接合を行う場合の接合構造を示している。
【００５７】
以下の実施形態では、上述した実施形態と同様の構成については同符号を付して詳しい説明は省略する。
【００５８】
本実施の形態では、ＦＰＣ１のランド部２は、ＦＰＣ１表裏の両面に２箇所形成されている。この２箇所のランド部２のお互いの導電性を確保するため、ランド部２におけるＦＰＣ１の貫通孔１ａに差し込まれるリベット６にも導電性を有したものを用いる。
【００５９】
即ち、リベット６は、導電性を有した材質のものに限定され、好ましくは第１実施形態と同様に、電極端子５やＦＰＣ１の導体部３と同一材質が用いられる。リベット６の材質としては、例えば、銅、アルミニウム等が挙げられる。
【００６０】
また、リベット６の他に、平板ワッシャ７についても導電性を有したものを用いる。平板ワッシャ７の材質は、ＦＰＣ１の導体部３と同一材質、例えば銅が好ましい。
【００６１】
本実施の形態では、リベット６のかしめを行うことによって、平板ワッシャ７とランド部２におけるＦＰＣ１と電極端子５とが、リベット６の軸部６ｂの軸方向両端部となるヘッド部６ａとかしめ部６ｃとで挟持され、ランド部２におけるＦＰＣ１と電極端子５とが一方のランド部２を電極端子５に接触させた状態で接合される。また、同時に、２箇所のランド部２が平板ワッシャ７及びリベット６によって導通されている。
【００６２】
そして、はんだ部８にて一方のランド部２と電極端子５とがはんだ付けされると共に、他方のランド部２と平板ワッシャ７ともはんだ付けされる。これによって、一方のランド部２と電極端子５との導電性に加えて、他方のランド部２と平板ワッシャ７との導電性も向上させている。よって、２箇所のランド部２のお互いの導電性がさらに良好となる。
【００６３】
以上の第３実施形態でも、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００６４】
（第４実施形態）
次に図４を参照して、本発明の第４実施形態に係るＦＰＣの接合構造について説明する。図４は第４実施形態に係るＦＰＣの接合構造の断面を示す。
【００６５】
第４実施形態では、ＦＰＣ１の両面にランド部（ＦＰＣ１表面に露出した導体接続部）２を有する導体部３が多段（２段）のＦＰＣ１と、ソレノイド４の電極端子５と、の接合を行う場合の接合構造を示している。
【００６６】
以下の実施形態では、上述した実施形態と同様の構成については同符号を付して詳しい説明は省略する。
【００６７】
本実施の形態では、ＦＰＣ１のランド部２は、ＦＰＣ１表裏の両面に２箇所形成されている。この２箇所のランド部２のお互いの導電性を確保するため、ランド部２におけるＦＰＣ１の貫通孔１ａに差し込まれるリベット６にも導電性を有したものを用いる。
【００６８】
即ち、リベット６は、導電性を有した材質のものに限定され、好ましくは第１実施形態と同様に、電極端子５やＦＰＣ１の導体部３と同一材質が用いられる。リベット６の材質としては、例えば、銅、アルミニウム等が挙げられる。
【００６９】
また、リベット６の他に、平板ワッシャ７についても導電性を有したものを用いる。平板ワッシャ７の材質は、ＦＰＣ１の導体部３と同一材質、例えば銅が好ましい。
【００７０】
本実施の形態では、リベット６のかしめを行うことによって、平板ワッシャ７とランド部２におけるＦＰＣ１と電極端子５とが、リベット６の軸部６ｂの軸方向両端部となるヘッド部６ａとかしめ部６ｃとで挟持され、ランド部２におけるＦＰＣ１と電極端子５とが一方のランド部２を電極端子５に接触させた状態で接合される。また、同時に、２箇所のランド部２が平板ワッシャ７及びリベット６によって導通されている。
【００７１】
そして、ランド部２におけるＦＰＣ１の端面をメッキしてメッキ部９を形成し、このメッキ部９に対してはんだ付けしてはんだ部８を形成する。このはんだ部８にてメッキ部９と電極端子５とがはんだ付けされ、２箇所のランド部２と電極端子５との導電性が同時に確保される。よって、メッキ部９を介することにより、２箇所のランド部２のお互いの導電性がさらに良好となる。
【００７２】
一方、他方のランド部２と平板ワッシャ７とがはんだ付けされる。これによって、２箇所のランド部２と電極端子５との導電性に加えて、他方のランド部２と平板ワッシャ７との導電性も向上させている。
【００７３】
以上の第４実施形態でも、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００７４】
なお、以上の実施形態で説明したように、本発明のＦＰＣ１の接合方法は、概略すると、（１）リベット６の軸部６ｂのＦＰＣ１及び電極端子５の各々の重ねられた貫通孔１ａ，５ａへの差し込み工程と、（２）リベット６の軸部６ｂの先端のかしめ部６ｃのかしめの工程、の少なくとも２工程を経て、ランド部２におけるＦＰＣ１及び電極端子５を挟持して接合する方法であれば、本発明の範疇となる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、汎用性が高く、接合信頼性及び接合作業性も良好な接合構造及び接合方法を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るＦＰＣの接合構造を示す図である。
【図２】第２実施形態に係るＦＰＣの接合構造を示す図である。
【図３】第３実施形態に係るＦＰＣの接合構造を示す図である。
【図４】第４実施形態に係るＦＰＣの接合構造を示す図である。
【図５】従来技術のＦＰＣの専用コネクタによる接合構造を示す図である。
【図６】従来技術のＦＰＣのピンヘッダーによる接合構造を示す図である。
【符号の説明】
１ ＦＰＣ
１ａ 貫通孔
２ ランド部
３ 導体部
４ ソレノイド
５ 電極端子
５ａ 貫通孔
６ リベット
６ａ ヘッド部
６ｂ 軸部
６ｃ かしめ部
７ 平板ワッシャ
８ はんだ部
９ メッキ部
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用等のフレキシブルプリント基板を端子へ接合する接合構造及び接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用電気配線におけるＡＴソレノイド、ＡＢＳソレノイド等のソレノイドへの配線の接合方法としては、一般にケーブルとコネクタが使用されていた。しかし、複数個のソレノイドの結線に対しケーブルとコネクタを複数個分だけ各々用意して結線を行うことは、複数個分の結線を行わなければならず、煩雑で作業性が悪いものであった。
【０００３】
そこで、複数個分の配線を一括して扱うフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）による一括配線が提案されている。ＦＰＣによれば、煩雑配線の簡略化、配線部品の軽量化並びに回路基板との一体化及び回路基板との一体化による小型化が実現できる。
【０００４】
このＦＰＣを用いた場合のＦＰＣと端子との接合には、専用コネクタによる接合やピンヘッダーによる接合が使用されることが多かった。
【０００５】
例えば、専用コネクタによる接合には、図５に示すものがある。図５（ａ）は専用コネクタ装着後状態を示し、図５（ｂ）は専用コネクタ装着前状態を示している。図５では、ＦＰＣ１０１を押さえバネ１０５の形状に合わせて内側にランド部１０２が向くように折り曲げ、ＦＰＣ１０１を折り曲げた囲みの中に凸状のハウジング１０６を配置し、ＦＰＣ１０１とハウジング１０６との２つの間に端子１０７ａが二股に突出した雄コネクタ１０７を突き刺す。これにより、押さえバネ１０５が外側からＦＰＣ１０１を内側へ押圧してＦＰＣ１０１のランド部１０２が雄コネクタ１０７の端子１０７ａに押し付けられることで導電性を確保して接合されている。
【０００６】
また、ピンヘッダーによる接合には、図６に示すものがある。図６（ａ）はピンヘッダーによる接合構造の上視を示し、図６（ｂ）はピンヘッダーによる接合構造の断面を示している。図６では、ソレノイド１０４から電極端子であるピンヘッダー１０８が突出しており、この突出したピンヘッダー１０８がＦＰＣ１０１のランド部１０２位置に設けられた貫通孔１０１ａに差し込まれ、ＦＰＣ１０１表面に露出したランド部１０２とピンヘッダー１０８とをはんだ付けする。これにより、はんだ部１０９がＦＰＣ１０１のランド部１０２とピンヘッダー１０８との導電性を確保して接合されている。ランド部１０２にはＦＰＣ１０１内の導体部１０３が導電性を有してつながっており、導体部１０３を有するＦＰＣ１０１が水平方向へ延出されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示す専用コネクタによる接合では、形状等が規格化し難く、専用設計品になってしまい汎用性がなかった。
【０００８】
一方、図６に示すピンヘッダーによる接合では、ヒートショックやヒートサイクル等ではんだ付け箇所にクラックが入る不具合が発生し、接合信頼性に欠ける問題があった。また、導電性を確保するためのはんだ付けについては接合作業性が悪いという問題があった。
【０００９】
本発明は上記従来技術に鑑みてなされてもので、その目的は、汎用性が高く、接合信頼性及び接合作業性も良好な接合に関する技術を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、振動、汎用性、接合信頼性を含む信頼性、生産性向上に通じる接合作業性等を考慮して想起されたもので、リベットを用いてフレキシブル基板と端子とを接合するものであって、詳しくはリベットの軸部の軸方向両端部となるヘッド部とかしめ部とでフレキシブル基板及び端子を挟持して接合するものである。
【００１１】
上記の着想を具現化する本発明の構成は、フレキシブル基板の接合構造として成立し、絶縁フィルム内に導体部を有するフレキシブル基板の露出したランド部を端子に接続するフレキシブル基板の接合構造であって、前記ランド部におけるフレキシブル基板及び前記端子にそれぞれ貫通孔を設け、前記ランド部におけるフレキシブル基板及び前記端子のそれぞれの貫通孔を重ねた孔内にリベットの軸部を差し込み、差し込まれたリベットの軸部の先端をかしめて、前記ランド部におけるフレキシブル基板及び前記端子を挟持して接合したことを特徴とする。
【００１２】
本発明であると、ランド部におけるフレキシブル基板及び端子をリベットによって挟持でき、ランド部が端子に接触して接合するので、ランド部と端子との安定した導電性を確保することができる。
【００１３】
また、リベットを用いるだけの構成であり、種々の製品に用いることができ、汎用性が高い。
【００１４】
さらに、リベットでランド部と端子とを直接押圧するので、導電性も確保でき、接合信頼性も良好で、製品の信頼性を高めることができる。
【００１５】
さらにまた、フレキシブル基板及び端子の貫通孔へ差し込んだリベットをかしめるだけの作業であり、加熱作業等も必要無く、接合作業も良好で、製造容易なことから生産性を向上できる。
【００１６】
なお、本発明は、例えばＡＴソレノイドのアクチュエータ電極端子、ＡＢＳソレノイドのアクチュエータ電極端子、各種センサの電極端子、電源端子等の端子とフレキシブル基板（ＦＰＣ）との接合に用いることができる。
【００１７】
前記端子と共に前記ランド部におけるフレキシブル基板を挟み込む座金を備えたことが好適である。
【００１８】
この構成では、リベットのヘッド部又はかしめ部とフレキシブル基板との間に座金が介在するので、フレキシブル基板がリベットのヘッド部又はかしめ部で押圧されて破損することが防止できる。また、座金はリベットのヘッド部又はかしめ部よりもフレキシブル基板よりも接触面積が大きいので、接合のためのランド部におけるフレキシブル基板及び端子の挟持の際の押圧面積を大きくして接合を良好にすることができる。
【００１９】
リベットは、軸部を前記端子に最後に差し込む方向から差し込まれることが好適である。
【００２０】
この構成では、リベットのかしめが端子に対して行え、端子が通常金属製で剛性を有することから、かしめによって損傷が生じることを防止できる。
【００２１】
リベットは、差し込んだ側から軸部の先端のかしめができるブラインドリベットであることが好適である。
【００２２】
この構成では、リベットを差し込んだ側からだけで作業ができるので、接合作業も容易で作業性が向上する。
【００２３】
前記ランド部と前記端子とをはんだ付けしたことが好適である。
【００２４】
この構成では、リベットに加えて、はんだ付け部分でもフレキシブル基板と端子とが接合されるので、接合箇所が増加し、接合信頼性が良好となる。また、介在するはんだによってランド部と端子との導電性も向上し、接合信頼性が良好となる。
【００２５】
また、本発明の構成は、フレキシブル基板の接合方法としても成立し、絶縁フィルム内に導体部を有するフレキシブル基板の露出したランド部を端子に接続するフレキシブル基板の接合方法であって、前記ランド部におけるフレキシブル基板及び前記端子にそれぞれ貫通孔を設け、前記ランド部におけるフレキシブル基板及び前記端子のそれぞれの貫通孔を重ねた孔内にリベットの軸部を差し込み、差し込まれたリベットの軸部の先端をかしめて、前記ランド部におけるフレキシブル基板及び前記端子を挟持して接合することを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【００２７】
（第１実施形態）
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係るＦＰＣの接合構造について説明する。図１（ａ）は第１実施形態に係るＦＰＣの接合構造の上視を示し、図１（ｂ）は第１実施形態に係るＦＰＣの接合構造の断面を示す。
【００２８】
第１実施形態では、ＦＰＣ１の片面のみにランド部（ＦＰＣ表面に露出した導体接続部）２を有する導体部３が単段のＦＰＣ１と、ソレノイド４の電極端子５と、の接合を行う場合の接合構造を示している。
【００２９】
ＦＰＣ１は、可撓性のある薄板状（厚さ５０〜１００μｍ程度）で、絶縁フィルム内に導体部３を有するものであり、一般に、導体部３には銅箔が用いられ、絶縁フィルムにはポリイミド等の樹脂が用いられる。
【００３０】
ＦＰＣ１のランド部２は、ＦＰＣ１表面に露出した導体接続部であり、ＦＰＣ１内部の導体部３の末端等に形成され、導体部３と導電性を確保されている。ランド部２は、ランド部２におけるＦＰＣ１がソレノイド４の電極端子５に接合されると、電極端子５に面接触した状態となる。ランド部２におけるＦＰＣ１には、ランド部２の表面とランド部２の背面との間の厚み方向に貫通する貫通孔１ａが形成されている。
【００３１】
ソレノイド４は、コイルによる磁界によって可動鉄心を移動動させる等の動作を行うアクチュエータである。ソレノイド４の電極端子５は、コイルに電力を供給するための端子である。電極端子５は、ソレノイド４から外部に板状に突出したもので、２つの電極端子５が設けられている。電極端子５には、厚み方向に貫通する貫通孔５ａが形成されている。
【００３２】
そして、ランド部２におけるＦＰＣ１の貫通孔１ａと、電極端子５の貫通孔５ａと、を重ねた孔内にリベット６が差し込まれている。
【００３３】
また、電極端子５とは反対側のＦＰＣ１上には座金としての平板ワッシャ７も重ねて配置されており、リベット６が差し込まれている。平板ワッシャ７も重ねてリベット６に差し込まれることによって、リベット６のヘッド部６ａとＦＰＣ１との間に平板ワッシャ７が介在し、ＦＰＣ１がリベット６のヘッド部６ａで局所的に押圧されてＦＰＣ１にひび割れ等の破損が生じることが防止できる。また、平板ワッシャ７は、平面部分の面積がリベット６のヘッド部６ａよりも大きく、ＦＰＣ１に対する接触面績が大きい分、ＦＰＣ１を電極端子５へ押圧する押圧面積を大きくして接合を良好にする。この平板ワッシャ７としては、電食関係から絶縁体で圧縮永久歪の無いもので、縁にＲを形成してあり、接触するＦＰＣ１を保護できるものが好ましい。
【００３４】
リベット６の差し込みは、具体的には、リベット６の軸部６ｂが、平板ワッシャ７を先頭に、ＦＰＣ１、電極端子５の順に各々の貫通孔１ａ，５ａに差し込まれて行われている。
【００３５】
そして、リベット６の軸部６ｂの先端は、電極端子５の貫通孔５ａを突き抜けた後、突き抜けた部分が最終的にかしめられてかしめ部６ｃとなっており、リベット６が抜き差し不可能なように固定されている。
【００３６】
このようにリベット６のかしめを電極端子５に対して行うのは、電極端子５が通常、金属製で剛性を有することから、かしめによって損傷が生じることが防止できるからである。
【００３７】
以上のようにリベット６のかしめを行うことによって、平板ワッシャ７とランド部２におけるＦＰＣ１と電極端子５とが、リベット６の軸部６ｂの軸方向両端部となるヘッド部６ａとかしめ部６ｃとで挟持され、ランド部２におけるＦＰＣ１と電極端子５とがランド部２を電極端子５に接触させた状態で接合される。
【００３８】
ここで、リベット６は、本実施形態では、差し込んだ側（ヘッド部６ａ側）から軸部６ｂの先端のかしめ部６ｃのかしめができるブラインドリベットである。ブラインドリベットを用いると、リベット６を差し込んだ側からだけで作業ができるので、接合作業も容易で作業性が向上する。
【００３９】
また、リベット６の材質は特に限定されるものではないが、電食及び熱膨張率や熱収縮率による剥がれの不具合を避けるため、好ましくは電極端子５と同一材質が用いられる。電極端子５と同一材質であると、ヒートショック、ヒートサイクル等による影響から熱膨張率、熱収縮率の関係で、ＦＰＣ１と電極端子５との接合部の緩みによる接合不良を抑制することができる。リベット６の材質としては、例えば、銅、アルミニウム、ステンレス等が挙げられる。
【００４０】
加えて、延出したランド部２と電極端子５とをはんだ部８としてはんだ付けしている。はんだ部８は、ＦＰＣ１と電極端子５の接合箇所を増加させるので、ＦＰＣ１と電極端子５の接合信頼性を向上させることができる。また、介在するはんだによってランド部２と電極端子５との導電性も向上し、接合信頼性をさらに向上させるようにしている。
【００４１】
以上の本実施形態では、ランド部２におけるＦＰＣ１及び電極端子５をリベット６によって挟持でき、ランド部２が電極端子５に接触した状態に接合するので、ランド部２と電極端子５との安定した導電性を確保することができる。
【００４２】
また、リベット６を用いるだけの構成であり、種々の製品に用いることができ、汎用性が高い。
【００４３】
さらに、リベット６でランド部２と電極端子５とを直接押圧するので、導電性も確保でき、接合信頼性も良好で、製品の信頼性を高めることができる。
【００４４】
さらにまた、ＦＰＣ１及び電極端子５の各々の貫通孔１ａ，５ａへ差し込んだリベット６をかしめるだけの作業であり、加熱作業等も必要無く、接合作業も良好で、製造容易なことから生産性を向上できる。
【００４５】
なお、ＦＰＣ１は可撓性に優れており、振動の影響を接合構造に与えない効果を有し、ＦＰＣ１は薄型であり、リベット６による挟持に対して悪影響を与えない。特に、樹脂等にみられる経時劣化による歪（圧縮永久歪）による、緩み等を発生し難い。
【００４６】
（第２実施形態）
次に図２を参照して、本発明の第２実施形態に係るＦＰＣの接合構造について説明する。図２は第２実施形態に係るＦＰＣの接合構造の断面を示す。
【００４７】
第２実施形態では、ＦＰＣ１がランド部（ＦＰＣ１表面に露出した導体接続部）２を折り返された導体部３が単段のＦＰＣ１と、ソレノイド４の電極端子５と、の接合を行う場合の接合構造を示している。
【００４８】
以下の実施形態では、上述した実施形態と同様の構成については同符号を付して詳しい説明は省略する。
【００４９】
本実施の形態では、ＦＰＣ１のランド部２は、ＦＰＣ１がランド部２を表面に露出するように折り返されることで、ＦＰＣ１の表裏の両面にわたって形成されている。このＦＰＣ１の表裏の両面にわたるランド部２のお互いの導電性をさらに高めるため、ランド部２におけるＦＰＣ１の貫通孔１ａに差し込まれるリベット６にも導電性を有したものを用いる。
【００５０】
即ち、リベット６は、導電性を有した材質のものに限定され、好ましくは第１実施形態と同様に、電極端子５やＦＰＣ１の導体部３と同一材質が用いられる。リベット６の材質としては、例えば、銅、アルミニウム等が挙げられる。
【００５１】
また、リベット６の他に、平板ワッシャ７についても導電性を有したものを用いる。平板ワッシャ７の材質は、ＦＰＣ１の導体部３と同一材質、例えば銅が好ましい。
【００５２】
本実施の形態では、リベット６のかしめを行うことによって、平板ワッシャ７とランド部２におけるＦＰＣ１と電極端子５とが、リベット６の軸部６ｂの軸方向両端部となるヘッド部６ａとかしめ部６ｃとで挟持され、ランド部２における折り返されたＦＰＣ１と電極端子５とが一方のランド部２を電極端子５に接触させた状態で接合される。また、同時に、表裏のランド部２が平板ワッシャ７及びリベット６によって導通されている。
【００５３】
そして、はんだ部８にてランド部２と電極端子５とがはんだ付けされると共に、ランド部２と平板ワッシャ７ともはんだ付けされる。これによって、ランド部２と電極端子５との導電性に加えて、ランド部２と平板ワッシャ７との導電性も向上させている。
【００５４】
以上の第２実施形態でも、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００５５】
（第３実施形態）
次に図３を参照して、本発明の第３実施形態に係るＦＰＣの接合構造について説明する。図３は第３実施形態に係るＦＰＣの接合構造の断面を示す。
【００５６】
第３実施形態では、ＦＰＣ１の両面にランド部（ＦＰＣ１表面に露出した導体接続部）２を有する導体部３が多段（２段）のＦＰＣ１と、ソレノイド４の電極端子５と、の接合を行う場合の接合構造を示している。
【００５７】
以下の実施形態では、上述した実施形態と同様の構成については同符号を付して詳しい説明は省略する。
【００５８】
本実施の形態では、ＦＰＣ１のランド部２は、ＦＰＣ１表裏の両面に２箇所形成されている。この２箇所のランド部２のお互いの導電性を確保するため、ランド部２におけるＦＰＣ１の貫通孔１ａに差し込まれるリベット６にも導電性を有したものを用いる。
【００５９】
即ち、リベット６は、導電性を有した材質のものに限定され、好ましくは第１実施形態と同様に、電極端子５やＦＰＣ１の導体部３と同一材質が用いられる。リベット６の材質としては、例えば、銅、アルミニウム等が挙げられる。
【００６０】
また、リベット６の他に、平板ワッシャ７についても導電性を有したものを用いる。平板ワッシャ７の材質は、ＦＰＣ１の導体部３と同一材質、例えば銅が好ましい。
【００６１】
本実施の形態では、リベット６のかしめを行うことによって、平板ワッシャ７とランド部２におけるＦＰＣ１と電極端子５とが、リベット６の軸部６ｂの軸方向両端部となるヘッド部６ａとかしめ部６ｃとで挟持され、ランド部２におけるＦＰＣ１と電極端子５とが一方のランド部２を電極端子５に接触させた状態で接合される。また、同時に、２箇所のランド部２が平板ワッシャ７及びリベット６によって導通されている。
【００６２】
そして、はんだ部８にて一方のランド部２と電極端子５とがはんだ付けされると共に、他方のランド部２と平板ワッシャ７ともはんだ付けされる。これによって、一方のランド部２と電極端子５との導電性に加えて、他方のランド部２と平板ワッシャ７との導電性も向上させている。よって、２箇所のランド部２のお互いの導電性がさらに良好となる。
【００６３】
以上の第３実施形態でも、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００６４】
（第４実施形態）
次に図４を参照して、本発明の第４実施形態に係るＦＰＣの接合構造について説明する。図４は第４実施形態に係るＦＰＣの接合構造の断面を示す。
【００６５】
第４実施形態では、ＦＰＣ１の両面にランド部（ＦＰＣ１表面に露出した導体接続部）２を有する導体部３が多段（２段）のＦＰＣ１と、ソレノイド４の電極端子５と、の接合を行う場合の接合構造を示している。
【００６６】
以下の実施形態では、上述した実施形態と同様の構成については同符号を付して詳しい説明は省略する。
【００６７】
本実施の形態では、ＦＰＣ１のランド部２は、ＦＰＣ１表裏の両面に２箇所形成されている。この２箇所のランド部２のお互いの導電性を確保するため、ランド部２におけるＦＰＣ１の貫通孔１ａに差し込まれるリベット６にも導電性を有したものを用いる。
【００６８】
即ち、リベット６は、導電性を有した材質のものに限定され、好ましくは第１実施形態と同様に、電極端子５やＦＰＣ１の導体部３と同一材質が用いられる。リベット６の材質としては、例えば、銅、アルミニウム等が挙げられる。
【００６９】
また、リベット６の他に、平板ワッシャ７についても導電性を有したものを用いる。平板ワッシャ７の材質は、ＦＰＣ１の導体部３と同一材質、例えば銅が好ましい。
【００７０】
本実施の形態では、リベット６のかしめを行うことによって、平板ワッシャ７とランド部２におけるＦＰＣ１と電極端子５とが、リベット６の軸部６ｂの軸方向両端部となるヘッド部６ａとかしめ部６ｃとで挟持され、ランド部２におけるＦＰＣ１と電極端子５とが一方のランド部２を電極端子５に接触させた状態で接合される。また、同時に、２箇所のランド部２が平板ワッシャ７及びリベット６によって導通されている。
【００７１】
そして、ランド部２におけるＦＰＣ１の端面をメッキしてメッキ部９を形成し、このメッキ部９に対してはんだ付けしてはんだ部８を形成する。このはんだ部８にてメッキ部９と電極端子５とがはんだ付けされ、２箇所のランド部２と電極端子５との導電性が同時に確保される。よって、メッキ部９を介することにより、２箇所のランド部２のお互いの導電性がさらに良好となる。
【００７２】
一方、他方のランド部２と平板ワッシャ７とがはんだ付けされる。これによって、２箇所のランド部２と電極端子５との導電性に加えて、他方のランド部２と平板ワッシャ７との導電性も向上させている。
【００７３】
以上の第４実施形態でも、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００７４】
なお、以上の実施形態で説明したように、本発明のＦＰＣ１の接合方法は、概略すると、（１）リベット６の軸部６ｂのＦＰＣ１及び電極端子５の各々の重ねられた貫通孔１ａ，５ａへの差し込み工程と、（２）リベット６の軸部６ｂの先端のかしめ部６ｃのかしめの工程、の少なくとも２工程を経て、ランド部２におけるＦＰＣ１及び電極端子５を挟持して接合する方法であれば、本発明の範疇となる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、汎用性が高く、接合信頼性及び接合作業性も良好な接合構造及び接合方法を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るＦＰＣの接合構造を示す図である。
【図２】第２実施形態に係るＦＰＣの接合構造を示す図である。
【図３】第３実施形態に係るＦＰＣの接合構造を示す図である。
【図４】第４実施形態に係るＦＰＣの接合構造を示す図である。
【図５】従来技術のＦＰＣの専用コネクタによる接合構造を示す図である。
【図６】従来技術のＦＰＣのピンヘッダーによる接合構造を示す図である。
【符号の説明】
１ ＦＰＣ
１ａ 貫通孔
２ ランド部
３ 導体部
４ ソレノイド
５ 電極端子
５ａ 貫通孔
６ リベット
６ａ ヘッド部
６ｂ 軸部
６ｃ かしめ部
７ 平板ワッシャ
８ はんだ部
９ メッキ部
Claims (6)
- 絶縁フィルム内に導体部を有するフレキシブル基板の露出したランド部を端子に接続するフレキシブル基板の接合構造であって、
前記ランド部におけるフレキシブル基板及び前記端子にそれぞれ貫通孔を設け、
前記ランド部におけるフレキシブル基板及び前記端子のそれぞれの貫通孔を重ねた孔内にリベットの軸部を差し込み、差し込まれたリベットの軸部の先端をかしめて、前記ランド部におけるフレキシブル基板及び前記端子を挟持して接合したことを特徴とするフレキシブル基板の接合構造。 - 前記端子と共に前記ランド部におけるフレキシブル基板を挟み込む座金を備えたことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル基板の接合構造。
- リベットは、軸部を前記端子に最後に差し込む方向から差し込まれることを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブル基板の接合構造。
- リベットは、差し込んだ側から軸部の先端のかしめができるブラインドリベットであることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のフレキシブル基板の接合構造。
- 前記ランド部と前記端子とをはんだ付けしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載のフレキシブル基板の接合構造。
- 絶縁フィルム内に導体部を有するフレキシブル基板の露出したランド部を端子に接続するフレキシブル基板の接合方法であって、
前記ランド部におけるフレキシブル基板及び前記端子にそれぞれ貫通孔を設け、
前記ランド部におけるフレキシブル基板及び前記端子のそれぞれの貫通孔を重ねた孔内にリベットの軸部を差し込み、
差し込まれたリベットの軸部の先端をかしめて、前記ランド部におけるフレキシブル基板及び前記端子を挟持して接合することを特徴とするフレキシブル基板の接合方法。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2009065748A (ja) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Keihin Corp | 分割モジュール端子を有するインバータ装置 |
| CN111457311A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-07-28 | 宁波市富来电子科技有限公司 | 一种汽车fpc灯板结构以及生产方法 |
-
2003
- 2003-05-22 JP JP2003144345A patent/JP2004349437A/ja active Pending
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