JP2005243344A - Conductor for flat cable and flat cable using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウイスカーの発生が殆どないフラットケーブル用導体並びにそれを用いたフラットケーブルに関する。 The present invention relates to a conductor for a flat cable that hardly generates whiskers and a flat cable using the same.
各種の電子機器類の内部配線として使用されるフレキシブルフラットケーブル（以下ＦＦＣ）は、厚さが数十μｍの平角銅導体を複数本並行に配置し、これを２枚のプラスチックフィルムで挟み込んだ構造のものである。そして前記銅導体には、腐食が生じないようにするためや、他の部品等との半田付性を良好にするために錫−鉛合金半田めっきが施される。しかしながら、鉛は環境問題等があるため鉛フリーの方向にあり、鉛を含まない純錫や錫系合金系のめっき層が施されるようになってきた。ところがこの純錫や錫合金系のめっき層は、ウイスカーと称するひげ状結晶（針状単結晶）の発生の問題がある。近年の電子機器類の小型化や高密度化によるフラットケーブルの導体間のファインピッチ化のために、このウイスカーによる導体短絡が生じて電子部品等の信頼性を低下させる問題が発生している。 A flexible flat cable (hereinafter FFC) used as the internal wiring of various electronic devices has a structure in which a plurality of flat copper conductors with a thickness of several tens of μm are arranged in parallel and sandwiched between two plastic films. belongs to. The copper conductor is subjected to tin-lead alloy solder plating in order to prevent corrosion and to improve solderability with other components. However, lead is in the direction of lead-free due to environmental problems and the like, and pure tin and tin-based alloy plating layers not containing lead have been applied. However, this pure tin or tin alloy-based plating layer has a problem of generation of whisker-like crystals (acicular single crystals) called whiskers. In order to make fine pitches between conductors of flat cables by downsizing and increasing the density of electronic devices in recent years, there is a problem that the conductor short circuit occurs due to this whisker and the reliability of electronic parts and the like is lowered.
そこでウイスカーの発生を抑制する技術が提案されている。例えば特許文献１には、長径／短径の比が３以上の結晶粒を有するスズメッキを平型導体の外周に施すことによってウイスカーの発生を抑えることができるとしている。確かに純錫めっき層を形成した銅導体は、通電によるめっき層のリフロー（再溶融）によってウイスカーの発生をかなり抑制できるが、このようなフラットケーブルを特にピンを有するコネクタと嵌合して使用した場合には、コネクタ嵌合部にウイスカーが発生する問題を十分には解決できなかった。
よって本発明が解決しようとする課題は、ウイスカーの発生を抑制したフラットケーブル用の導体を提供すること、またこの導体を用いフラットケーブルとしコネクタと嵌合して使用しても、ウイスカーによる導体の線間短絡等を生じることがない、電子機器類に使用されるフラットケーブルを提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a conductor for a flat cable in which the occurrence of whiskers is suppressed, and even if the conductor is used as a flat cable using this conductor and fitted to a connector, An object of the present invention is to provide a flat cable used for electronic equipment that does not cause a short circuit between lines.
前記解決しようとする課題は、請求項１に記載されるように、複数本の導体をテープ状プラスチックフィルム間に配置したフラットケーブル用の導体であって、導体は銅或いは銅合金の下地導体とその周囲に形成された銅を含まない錫系合金めっき層からなり、前記下地導体と前記銅を含まない錫系合金めっき層との平均線膨張係数の差が３．７×１０−６（１／Ｋ）以下であるフラットケーブル用導体とすることによって、解決される。 The problem to be solved is a conductor for a flat cable in which a plurality of conductors are arranged between tape-like plastic films as described in claim 1, wherein the conductor is a copper or copper alloy ground conductor. It consists of a tin-based alloy plating layer that does not contain copper formed around it, and the difference in average linear expansion coefficient between the base conductor and the tin-based alloy plating layer that does not contain copper is 3.7 × 10 −6 (1 / K) It is solved by using a flat cable conductor which is equal to or less than
また請求項２に記載されるように、前記銅を含まない錫系合金めっき層として、錫−ビスマス合金或いは錫−銀合金である請求項１に記載のフラットケーブル用導体とすることによって、解決される。 Further, as described in claim 2, the tin-based alloy plating layer not containing copper is a tin-bismuth alloy or a tin-silver alloy. Is done.
また請求項３に記載されるように、請求項１または２に記載のフラットケーブル用導体の複数本を使用したフラットケーブルとすることによって、解決される。 Further, as described in claim 3, the problem is solved by using a flat cable using a plurality of conductors for flat cable according to claim 1 or 2.
本発明は、複数本の導体をテープ状プラスチックフィルム間に配置したフラットケーブル用の導体であって、導体は銅或いは銅合金の下地導体とその周囲に形成された銅を含まない錫系合金めっき層からなり、前記下地導体と前記銅を含まない錫系合金めっき層との平均線膨張係数の差が３．７×１０−６（１／Ｋ）以下であるフラットケーブル用導体としたことによって、また前記銅を含まない錫系合金めっき層として錫−ビスマス合金或いは錫−銀合金を用いたので、ウイスカーの発生が抑制されたフラットケーブル用の銅導体とすることができる。 The present invention is a flat cable conductor in which a plurality of conductors are arranged between tape-shaped plastic films, and the conductor is a copper or copper alloy base conductor and tin-based alloy plating formed around the conductor. A flat cable conductor having a difference in average linear expansion coefficient between the base conductor and the tin-based alloy plating layer not containing copper of 3.7 × 10 −6 (1 / K) or less. Moreover, since a tin-bismuth alloy or a tin-silver alloy is used as the tin-based alloy plating layer not containing copper, a copper conductor for a flat cable in which the generation of whiskers is suppressed can be obtained.
さらに、請求項１または２に記載のフラットケーブル用導体の複数本を使用したフラットケーブルとすることによって、コネクタと嵌合して使用した後もウイスカーの発生が抑制され、ウイスカーによる導体の線間短絡等を生じることがない電子機器類に使用されるフラットケーブルとなる。 Furthermore, by using a flat cable using a plurality of conductors for a flat cable according to claim 1 or 2, the occurrence of whiskers can be suppressed even after being used by fitting with a connector, and the distance between conductors by the whiskers is reduced. This is a flat cable used in electronic devices that do not cause short circuits.
以下に本発明を詳細に説明する。請求項１に記載される発明は、複数本の導体をテープ状プラスチックフィルム間に配置したフラットケーブル用の導体であって、導体は銅或いは銅合金の下地導体とその周囲に形成された銅を含まない錫系合金めっき層からなり、前記下地導体と前記銅を含まない錫系合金めっき層との平均線膨張係数の差が３．７×１０−６（１／Ｋ）以下であるフラットケーブル用導体であり、このような構成とすることによって、ウイスカーの発生が抑制されたフラットケーブル用の導体が得られる。 The present invention is described in detail below. The invention described in claim 1 is a conductor for a flat cable in which a plurality of conductors are arranged between tape-like plastic films, and the conductor is made of a copper or copper alloy base conductor and copper formed around the conductor. A flat cable comprising a tin-based alloy plating layer not including a difference in average linear expansion coefficient between the base conductor and the tin-based alloy plating layer not including copper is 3.7 × 10 −6 (1 / K) or less. A conductor for a flat cable in which the occurrence of whiskers is suppressed can be obtained.
このような発明に至ったのは、種々の実験によってその解明にあたった結果、前記ウイスカーの発生はリフロー処理のみでは十分に抑えることができず、特にフラットケーブルの端子部をコネクタと嵌合した場合に顕著であることが判った。従来の自然発生ウイスカーは、めっき層内部の圧縮応力が駆動力となっていると考えられている。そしてこの圧縮応力の発生原因としては、導体の銅が錫めっき中に拡散して生成するＣｕ６Ｓｎ５金属間化合物の影響やめっき層形成時の残留応力、さらには銅と錫めっきの平均線膨張係数の差による歪の蓄積の影響と考えられる。すなわちリフロー処理では、めっき時における残留応力は緩和されるが、金属間化合物の生成を促進し平均線膨張係数の差による歪は緩和されないために、ウイスカーの発生原因が全て取除かれないためと推測される。 As a result of various experiments that led to such an invention, the occurrence of the whisker could not be sufficiently suppressed only by the reflow treatment, and in particular, the terminal portion of the flat cable was fitted to the connector. The case was found to be prominent. Conventional natural whiskers are thought to be driven by compressive stress inside the plating layer. The cause of this compressive stress is the influence of Cu 6 Sn 5 intermetallic compound formed by diffusion of copper in the conductor during tin plating, residual stress during plating layer formation, and the average line of copper and tin plating. This is considered to be the effect of strain accumulation due to the difference in expansion coefficient. That is, in the reflow process, the residual stress during plating is relaxed, but the formation of intermetallic compounds is promoted and the strain due to the difference in average linear expansion coefficient is not relaxed, so that all the causes of whiskers are not removed. Guessed.
このことから、下地導体の銅或いは銅合金から拡散される金属間化合物の発生ができるだけ少ないめっき層を形成すること、銅或いは銅合金との平均線膨張係数の差が小さくなるような錫系合金めっきを施すことが良いことが分った。すなわち銅或いは銅合金の導体上に、前記銅或いは銅合金との平均線膨張係数の差が３．７×１０−６（１／Ｋ）以下である銅を含まない錫系合金めっき層を形成するものである。これは後述する実験結果から明らかになったもので、フラットケーブルがコネクタと嵌合されて使用される温度範囲（１５〜５０℃程度）で、銅或いは銅合金と銅を含まない錫系合金めっき層との平均線膨張係数の差を３．７×１０−６（１／Ｋ）以下とすることにより、前記めっき層の表面からのウイスカーの発生を抑制できることが判ったことによるものである。なお、平均線膨張係数は３０〜５０℃で測定したが、前記フラットケーブルがコネクタと嵌合されて使用される環境温度範囲（１５〜５０℃程度）においても略同じ値である。このような銅を含まない錫系合金が好ましいのは、銅を含むとリフロー処理時にめっき層中により多くのＣｕ６Ｓｎ５金属間化合物が生成され、めっき皮膜中の圧縮応力が増大するためと考えられるためである。よって銅を含まない錫系合金としては、請求項２に記載されるような、錫−ビスマス合金（Ｓｎ−Ｂｉ合金）や錫−銀合金（Ｓｎ−Ａｇ合金）が好ましい。 This makes it possible to form a plating layer that generates as little intermetallic compound as possible from copper or copper alloy as the underlying conductor, and to make a difference in average linear expansion coefficient with copper or copper alloy that is small. It has been found that plating is good. That is, a copper-free tin-based alloy plating layer having a difference in average linear expansion coefficient from the copper or copper alloy of 3.7 × 10 −6 (1 / K) or less is formed on the copper or copper alloy conductor. To do. This is clarified from the experimental results to be described later. In a temperature range (about 15 to 50 ° C.) in which the flat cable is fitted with the connector, copper or a copper alloy and tin-based alloy plating not containing copper are used. This is because it has been found that the occurrence of whiskers from the surface of the plating layer can be suppressed by setting the difference in average linear expansion coefficient from the layer to 3.7 × 10 −6 (1 / K) or less. In addition, although the average linear expansion coefficient was measured at 30-50 degreeC, it is substantially the same value also in the environmental temperature range (about 15-50 degreeC) where the said flat cable is fitted with a connector and used. Such a tin-based alloy containing no copper is preferable because if Cu is contained, more Cu 6 Sn 5 intermetallic compound is generated in the plating layer during the reflow treatment, and the compressive stress in the plating film is increased. This is because it is considered. Therefore, the tin-based alloy not containing copper is preferably a tin-bismuth alloy (Sn—Bi alloy) or a tin-silver alloy (Sn—Ag alloy) as described in claim 2.
より具体的に説明すると、前記環境温度範囲で銅或いは銅合金からなる導体との平均線膨張係数の差が、３．７×１０−６（１／Ｋ）以下である銅を含まないＳｎ−Ｂｉ合金めっき層を、Ｂｉ含有量が１〜５ｗｔ％で、めっき厚０．５〜４μｍ程度に形成したフラットケーブル用導体とすることによって、フラットケーブルがコネクタと嵌合されて使用されても、めっき層からのウイスカーが発生するのを抑制できる。また、銅を含まない錫系合金めっき層がＳｎ−Ａｇ合金めっき層であっても、Ａｇ含有量が１〜５ｗｔ％でめっき厚が０．５〜４μｍのＳｎ−Ａｇ合金めっき層とすることによって、前記環境温度範囲で銅或いは銅合金との平均線膨張係数の差が３．７×１０−６（１／Ｋ）以下となり、このような構成のフラットケーブル用の導体も、フラットケーブルがコネクタと嵌合されて使用されても、前記めっき層からウイスカーが発生することを抑制できる。なお、銅を含まないＳｎ−Ｂｉ合金めっき層のＢｉ含有量並びにＳｎ−Ａｇ合金めっき層のＡｇ含有量を１〜５ｗｔ％としたのは、Ｂｉ含有量並びにＡｇ含有量が１ｗｔ％未満では、環境温度範囲で銅或いは銅合金との平均線膨張係数の差が３．７×１０−６（１／Ｋ）を超えるため歪が緩和されなくなり、またＢｉ並びにＡｇの含有量が増加してゆくと、前記平均線膨張係数の差は小さくなる傾向にあるが、５ｗｔ％を超えると銅を含まないＳｎ−Ｂｉ合金めっき層の皮膜が脆くなり、またＳｎ−Ａｇ合金めっきでは融点が高くなって、はんだ付性が低下する。 More specifically, the difference in average coefficient of linear expansion from a conductor made of copper or a copper alloy in the environmental temperature range is 3.7 × 10 −6 (1 / K) or less, and Sn— not containing copper Even if a flat cable is fitted to a connector and used by forming a Bi alloy plating layer with a Bi content of 1 to 5 wt% and a flat cable conductor formed with a plating thickness of about 0.5 to 4 μm, Generation of whiskers from the plating layer can be suppressed. Moreover, even if the tin-based alloy plating layer not containing copper is a Sn-Ag alloy plating layer, the Sn-Ag alloy plating layer having an Ag content of 1 to 5 wt% and a plating thickness of 0.5 to 4 μm is used. Thus, the difference in average linear expansion coefficient from copper or copper alloy in the ambient temperature range is 3.7 × 10 −6 (1 / K) or less, and the flat cable conductor having such a configuration is also a flat cable. Even if it is used by being fitted to the connector, it is possible to suppress generation of whiskers from the plating layer. In addition, the Bi content of the Sn—Bi alloy plating layer not containing copper and the Ag content of the Sn—Ag alloy plating layer were set to 1 to 5 wt% when the Bi content and the Ag content were less than 1 wt%. Since the difference in average linear expansion coefficient from copper or copper alloy exceeds 3.7 × 10 −6 (1 / K) in the environmental temperature range, the strain is not relaxed, and the contents of Bi and Ag increase. The difference in average linear expansion coefficient tends to be small, but if it exceeds 5 wt%, the film of the Sn—Bi alloy plating layer not containing copper becomes brittle, and Sn—Ag alloy plating has a high melting point. Solderability is reduced.
そして以上のフラットケーブル用導体は、請求項３に記載されるように、請求項１または２に記載のフラットケーブル用導体の複数本を、２枚のプラスチックフィルム間に並行に配置したフラットケーブルとすることによって、コネクタと勘合して使用した後もウイスカーの発生が抑制され、ウイスカーによる導体の線間短絡や回路端子間の短絡等を生じることがない、電子機器類に使用されるフラットケーブルとなる。このようにウイスカーの発生が抑制されたフラットケーブルでは、導体の間隙を５０μｍ程度としても問題がなく、小型化のフラットケーブルとすることが可能となる。 The flat cable conductor is a flat cable in which a plurality of flat cable conductors according to claim 1 or 2 are arranged in parallel between two plastic films, as described in claim 3. The flat cable used in electronic equipment, in which the occurrence of whiskers is suppressed even after being used in combination with the connector, and there is no short-circuit between conductors due to whiskers or short-circuits between circuit terminals. Become. Thus, in the flat cable in which the generation of whiskers is suppressed, there is no problem even if the gap between the conductors is set to about 50 μm, and a miniaturized flat cable can be obtained.
表１に記載した実施例、比較例並びに参考例によって、本発明の効果を確認した。実施例並びに比較例について順次説明する。なお、平均線膨張係数は３０〜５０℃での測定によって求めたもので、また平均線膨張係数の差として記載した数値は、銅の平均線膨張係数である１６．５×１０−６（１／Ｋ）との差を示すものである。 The effects of the present invention were confirmed by the examples, comparative examples and reference examples described in Table 1. Examples and comparative examples will be described sequentially. In addition, an average linear expansion coefficient was calculated | required by the measurement in 30-50 degreeC, and the numerical value described as a difference of an average linear expansion coefficient is 16.5 * 10 <-6> (1 which is an average linear expansion coefficient of copper) / K).
実施例１：Φ０．８ｍｍの銅線上に銅を含まないＳｎ−Ｂｉ（２ｗｔ％）合金めっき層を、２０μｍ厚さに電気めっき法によって形成した後、Φ０．４ｍｍまで伸線を行なった。この銅線を圧延加工によって、厚さ０．０５ｍｍ、幅０．０３５ｍｍの平角導体とした。ついで、通電アニーラによって前記銅を含まないＳｎ−Ｂｉ（２ｗｔ％）合金めっき層にリフロー処理を施した。この導体を用いてフラットケーブルを作製し、その端子部を錫−銅めっきしたコネクタと嵌合させて２週間室温中に放置した。その後前記コネクタからはずし、前記端子部をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いてウイスカーの発生状況を観察し、ウイスカーの発生本数並びに最大長さを調べた。また前記合金めっきについて、示差熱式線膨張係数測定装置（ＴＭＡ）によって、３０〜５０℃における平均線膨張係数を測定した。結果を表１に示した。 Example 1: An Sn-Bi (2 wt%) alloy plating layer not containing copper was formed on a copper wire of Φ0.8 mm to a thickness of 20 μm by an electroplating method, and then drawn to Φ0.4 mm. This copper wire was rolled into a flat conductor having a thickness of 0.05 mm and a width of 0.035 mm. Subsequently, the Sn—Bi (2 wt%) alloy plating layer not containing the copper was subjected to a reflow treatment by an energization annealer. A flat cable was produced using this conductor, and its terminal part was fitted with a tin-copper plated connector and left at room temperature for 2 weeks. Thereafter, the connector was removed, and the terminal portion was observed using whisker using a scanning electron microscope (SEM), and the number of whiskers and the maximum length were examined. Moreover, about the said alloy plating, the average linear expansion coefficient in 30-50 degreeC was measured with the differential-thermal-type linear expansion coefficient measuring apparatus (TMA). The results are shown in Table 1.
実施例２：Φ０．８ｍｍの銅線上に銅を含まないＳｎ−Ａｇ（３．５ｗｔ％）合金めっき層を、２０μｍ厚さに電気めっき法によって形成した後、Φ０．４ｍｍまで伸線を行なった。この銅線を圧延加工によって、厚さ０．０５ｍｍ、幅０．０３５ｍｍの平角導体とした。ついで、通電アニーラによって前記銅を含まないＳｎ−Ａｇ合金めっき層にリフロー処理を施した。この導体を用いてフラットケーブルを作製し、その端子部を錫−銅めっきしたコネクタと嵌合させて２週間室温中に放置した。その後前記コネクタからはずし、前記端子部をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いてウイスカーの発生状況を観察し、ウイスカーの発生本数並びに最大長さを調べた。また前記合金めっきについて、実施例１同様に３０〜５０℃における平均線膨張係数を測定した。結果を表１に示した。 Example 2: An Sn-Ag (3.5 wt%) alloy plating layer not containing copper was formed on a copper wire of Φ0.8 mm to a thickness of 20 μm by an electroplating method, and then drawn to Φ0.4 mm. . This copper wire was rolled into a flat conductor having a thickness of 0.05 mm and a width of 0.035 mm. Subsequently, the reflow process was performed to the Sn-Ag alloy plating layer which does not contain the said copper with the electricity annealing. A flat cable was produced using this conductor, and its terminal part was fitted with a tin-copper plated connector and left at room temperature for 2 weeks. Thereafter, the connector was removed, and the terminal portion was observed using whisker using a scanning electron microscope (SEM), and the number of whiskers and the maximum length were examined. Moreover, about the said alloy plating, the average linear expansion coefficient in 30-50 degreeC was measured like Example 1. FIG. The results are shown in Table 1.
比較例１：Φ０．８ｍｍの銅線上に純Ｓｎめっき層を、２０μｍ厚さに電気めっき法によって形成した後、Φ０．４ｍｍまで伸線を行なった。この銅線を圧延加工によって、厚さ０．０５ｍｍ、幅０．０３５ｍｍの平角導体とした。ついで、通電アニーラによって前記純Ｓｎめっき層にリフロー処理を施した。この銅導体を用いてフラットケーブルを作製し、その端子部を錫−銅めっきしたコネクタと嵌合させて２週間室温中に放置した。その後前記コネクタからはずし、前記端子部をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いてウイスカーの発生状況を観察し、ウイスカーの発生本数並びに最大長さを調べた。また前記純Ｓｎについて、実施例と同様に平均線膨張係数を測定した。結果を表１に示した。 Comparative Example 1: A pure Sn plating layer was formed on a copper wire of Φ0.8 mm to a thickness of 20 μm by an electroplating method, and then drawn to Φ0.4 mm. This copper wire was rolled into a flat conductor having a thickness of 0.05 mm and a width of 0.035 mm. Subsequently, the pure Sn plating layer was subjected to a reflow treatment by an energization annealer. A flat cable was prepared using this copper conductor, and the terminal portion was fitted with a tin-copper plated connector and left at room temperature for 2 weeks. Thereafter, the connector was removed, and the terminal portion was observed using whisker using a scanning electron microscope (SEM), and the number of whiskers and the maximum length were examined. Moreover, the average linear expansion coefficient was measured about the said pure Sn like the Example. The results are shown in Table 1.
比較例２：Φ０．８ｍｍの銅線上にＳｎ−Ｃｕ（２ｗｔ％）合金めっき層を、２０μｍ厚さに電気めっき法によって形成した後、Φ０．４ｍｍまで伸線を行なった。この銅線を圧延加工によって、厚さ０．０５ｍｍ、幅０．０３５ｍｍの平角導体とした。ついで、通電アニーラによって前記Ｓｎ−Ｃｕ合金めっき層にリフロー処理を施した。この銅導体を用いてフラットケーブルを作製し、その端子部を錫−銅めっきしたコネクタと嵌合させて２週間室温中に放置した。その後前記コネクタからはずし、前記端子部をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いてウイスカーの発生状況を観察し、ウイスカーの発生本数並びに最大長さを調べた。また前記合金めっきについて、実施例と同様に平均線膨張係数を測定した。結果を表１に示した。 Comparative Example 2: An Sn—Cu (2 wt%) alloy plating layer was formed on a copper wire of Φ0.8 mm to a thickness of 20 μm by electroplating, and then drawn to Φ0.4 mm. This copper wire was rolled into a flat conductor having a thickness of 0.05 mm and a width of 0.035 mm. Next, the Sn—Cu alloy plating layer was subjected to a reflow treatment by an energization annealer. A flat cable was prepared using this copper conductor, and the terminal portion was fitted with a tin-copper plated connector and left at room temperature for 2 weeks. Thereafter, the connector was removed, and the terminal portion was observed using whisker using a scanning electron microscope (SEM), and the number of whiskers and the maximum length were examined. Moreover, the average coefficient of linear expansion was measured about the said alloy plating similarly to the Example. The results are shown in Table 1.
参考例１：Φ０．８ｍｍの銅線上にＳｎ−Ｐｂ（２ｗｔ％）合金めっき層を、２０μｍ厚さに電気めっき法によって形成した後、Φ０．４ｍｍまで伸線を行なった。この銅線を圧延加工によって、厚さ０．０５ｍｍ、幅０．０３５ｍｍの平角導体とした。ついで、通電アニーラによって前記Ｓｎ−Ｐｂ合金めっき層にリフロー処理を施した。この銅導体を用いてフラットケーブルを作製し、その端子部を錫−銅めっきしたコネクタと嵌合させて２週間室温中に放置した。その後前記コネクタからはずし、前記端子部をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いてウイスカーの発生状況を観察し、ウイスカーの発生本数並びに最大長さを調べた。また前記合金めっきについて、実施例と同様にして平均線膨張係数を測定した。結果を表１に示した。 Reference Example 1: A Sn—Pb (2 wt%) alloy plating layer was formed to a thickness of 20 μm on a copper wire of Φ0.8 mm by electroplating, and then drawn to Φ0.4 mm. This copper wire was rolled into a flat conductor having a thickness of 0.05 mm and a width of 0.035 mm. Subsequently, the Sn—Pb alloy plating layer was subjected to a reflow treatment by an energization annealer. A flat cable was prepared using this copper conductor, and the terminal portion was fitted with a tin-copper plated connector and left at room temperature for 2 weeks. Thereafter, the connector was removed, and the terminal portion was observed using whisker using a scanning electron microscope (SEM), and the number of whiskers and the maximum length were examined. Moreover, about the said alloy plating, it carried out similarly to the Example, and measured the average linear expansion coefficient. The results are shown in Table 1.
表１から明らかなとおり、実施例１および２に示される本発明のフラットケーブルでは、ウイスカーの発生本数が少なく、発生したウイスカーの最大長も比較的小さいものとなっている。また３０〜５０℃における実施例１の平均線膨張係数の差は、３．５×１０−６（１／Ｋ）であり、実施例２では３．４×１０−６（１／Ｋ）と、純Ｓｎに比較して小さくなっていた。この差がウイスカーの発生を低下させたものと考えられる。 As is clear from Table 1, in the flat cables of the present invention shown in Examples 1 and 2, the number of whiskers generated is small, and the maximum length of the generated whiskers is relatively small. Moreover, the difference of the average linear expansion coefficient of Example 1 in 30-50 degreeC is 3.5 * 10 < -6 > (1 / K), In Example 2, it is 3.4 * 10 < -6 > (1 / K). It was smaller than pure Sn. This difference is considered to have reduced the occurrence of whiskers.
これに対して比較例１は、ウイスカーの発生本数が実施例の倍であり、その最大長も大きなものであった。さらに平均線膨張係数の差は、４．３×１０−６（１／Ｋ）と大きな数値であった。また比較例２は、ウイスカーの発生本数並びにその最大長も大きなものとなっている。なおこの比較例では、平均線膨張係数の差は１．８×１０−６（１／Ｋ）と非常に小さなものであるが、めっき層中に銅原子を含むためリフロー処理時にＣｕ６Ｓｎ５金属間化合物を多く生成するために、平均線膨張係数の差の低減効果が打消されたものと考えられる。さらに、鉛を含むＳｎ系合金の例である参考例１は、平均線膨張係数の差が１．５×１０−６（１／Ｋ）と小さく、またウイスカーの発生は確認されなかったが、鉛を含むために環境面で問題がある。 On the other hand, in Comparative Example 1, the number of whiskers generated was twice that of the Example, and the maximum length was also large. Further, the difference in average linear expansion coefficient was a large value of 4.3 × 10 −6 (1 / K). In Comparative Example 2, the number of whiskers generated and the maximum length thereof are also large. In this comparative example, the difference in average linear expansion coefficient is as small as 1.8 × 10 −6 (1 / K). However, since the plating layer contains copper atoms, Cu 6 Sn 5 is used during reflow treatment. In order to produce many intermetallic compounds, it is considered that the effect of reducing the difference in average linear expansion coefficient was canceled. Furthermore, in Reference Example 1, which is an example of an Sn-based alloy containing lead, the difference in average linear expansion coefficient was as small as 1.5 × 10 −6 (1 / K), and whisker generation was not confirmed. There is an environmental problem because it contains lead.
以上のようなフラットケーブル用導体は、錫系合金めっきを施してもウイスカーの発生が抑制され実用的であり、またこの導体を使用したフラットケーブルは、コネクタと嵌合して使用しても、ウイスカーによる導体の線間短絡等を生じることがないので、種々の電子機器類に使用されるフラットケーブルとして有用なものである。 The flat cable conductors described above are practical because the occurrence of whiskers is suppressed even when tin-based alloy plating is applied, and the flat cable using this conductor can be used by fitting with a connector, Since there is no short circuit between conductors due to the whisker, it is useful as a flat cable used in various electronic devices.
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| JP2004049842A Pending JP2005243344A (en) | 2004-02-25 | 2004-02-25 | Conductor for flat cable and flat cable using it |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005243344A (en) |
-
2004
- 2004-02-25 JP JP2004049842A patent/JP2005243344A/en active Pending
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