JP2006179192A - フレキシブルフラットケーブルの接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 フレキシブルフラットケーブルの導体と回路基板の接着を確実にし、断線の発生をより効果的に防止できるフレキシブルフラットケーブルの接続構造を提供する。
【解決手段】 フレキシブルフラットケーブル１１の幅方向の側縁に位置する導体２の先端部分にあるリード端子４ｂは、他のリード端子４ａよりも被覆３から広く露出している。電気機器の回路基板５１に被着したランド６に、リード端子４がそれぞれ独立に半田付けＳで導電可能に接続され、特に、リード端子４ｂは対応するランドに長手方向に長く、ＦＦＣ１１の端面を半田付けＳで接続されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば電気機器に電源、ＧＮＤ及び入・出力信号を供給するフレキシブルフラットケーブルに係り、より具体的には複数のリード導体が同一面上に配置され、このリード導体の先端に露出するリード端子が例えば１．０ｍｍ以下の線間ピッチで並列に配列されているモータ駆動制御用配線ケーブル等の接続構造に関するものである。

フレキシブルフラットケーブルは、最近のモータ駆動制御用配線ケーブルやその他の電気機器に多用されており、多数の細長い導体が並設された状態で両面がプラスチックの絶縁テープで貼着されており、両端は絶縁テープから所定の長さ露出しているものが多く存在している。

そして、モータ制御回路に対する入・出力は、回路基板、例えばプリント配線基板にフレキシブルフラットケーブルの導体端末を結合して回路を導通させている。その結合部分の一端は回路基板上の回路のランドに半田付けされ、他端は例えばコネクタに圧接して接続されている。

しかし、フレキシブルフラットケーブルはその素材に柔軟性を有しているため、固定部分と可動部分との間の配線に使用されることが多いが、回路基板上に半田付し固定するだけでは、可動部の移動に伴ってフレキシブルフラットケーブルに力が加わると、半田付けされている部分にストレスが加わり損傷を与える可能性がある。半田付けされている部分の損傷により、導体が断線すると、制御回路に対する入・出力が断たれ故障の原因になる。

そこで、図４に示すように、フレキシブルフラットケーブル１０の導体２０の一端側を被覆３０から露出させたリード端子４０を、電気機器の回路基板５０に被着したランド６０に半田付けする前又は後に、ずれを防止するために、回路基板５０の上に両面接着テープ７０の下面を貼着し、導体２０のリード端子４０を回路に正確にあてがってフレキシブルフラットケーブル１０を両面接着テープ７０の上面に貼着し、固定する方法がある（特許文献１）。

実開平０６−００５０３７号公報

しかしながら、回路基板にフレキシブルフラットケーブルの導体の一端を半田付けし、更に両面接着テープで固定しても、その後に組み立てする作業工程などで、フレキシブルフラットケーブルに引張りなどの過度の力が加わってしまうと、半田付けされている部分に損傷を与え、断線する恐れがある。

更に、両面接着テープをプリント基板又はフレキシブルフラットケーブルに貼付けする作業により、工程が増加し、作業効率の低下を起こすなどの問題もある。加えて、比較的小型のプリント基板およびはフレキシブルフラットケーブルを用いる場合、用いる両面接着テープの大きさも小さくなり、貼付け作業などし難い。

また、高温環境下で使用すると、両面接着テープの粘着力が低下し、アウトガスの問題も発生する。

本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フレキシブルフラットケーブルの導体と回路基板の接着を確実にし、断線の発生をより効果的に防止できるフレキシブルフラットケーブルの接続構造を提供する。

また、信頼性が高く、薄型化、小型化に適したフレキシブルフラットケーブルの接続構造を提供することにある。

上記の目的を達成する請求項１のフレキシブルフラットケーブルの接続構造は、少なくとも端部に複数条の平形導体が該端部の幅方向に配列され前記平形導体のそれぞれの先端が前記平形導体を一括被覆する絶縁材から露出されたフレキシブルフラットケーブルを、基板に配列された複数のランドに半田にて電気的に接続するようにした接続構造であって、前記端部における幅方向の側縁の一方もしくは両方に側縁平形導体を配置すると共に、該側縁平形導体の端部を側縁に向けて露出させ、当該側縁平形導体の端部を前記基板上のランドに半田付けしたことを特徴とする。

また、請求項２のフレキシブルフラットケーブルの接続構造は、前記側縁平形導体は、ダミー導体であることを特徴とする。

また、請求項３のフレキシブルフラットケーブルの接続構造は、前記側縁平形導体は、アース用として利用されるグランド用平形導体であることを特徴とする。

また、請求項４のフレキシブルフラットケーブルの接続構造は、前記側縁平形導体の端部を前記基板上に半田付けするランドは、前記フレキシブルフラットケーブルの幅方向の側縁に長手方向に帯状に形成されていることを特徴とする。

また、請求項５のフレキシブルフラットケーブルの接続構造は、前記基板上のランドに半田付けする前記側縁平形導体は、被複する前記絶縁材から前記側縁平形導体の側面の一部を露出させ、対応するランドと半田にて電気的に接続することを特徴とする。

また、請求項６のフレキシブルフラットケーブルの接続構造は、前記側縁平形導体とこれに対応する前記ランドとの接続部分は、接続後に絶縁被覆されていることを特徴とする。

本発明のフレキシブルフラットケーブルの接続構造によれば、フレキシブルフラットケーブルの端部における幅方向側縁の側縁平形導体端部を側縁に向けて露出させ、基板上のランドに半田付けすることにより、フレキシブルフラットケーブルと基板とを長手方向に確実に接着させることができるので、断線の発生を効果的に防止することが可能である。

本発明の実施の形態として、以下に本発明に係わるフレキシブルフラットケーブルの接続構造の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は基本的接続構造を説明する図で、図１（ａ）は未接続のフレキシブルフラットケーブル（以下ＦＦＣと略記する）１１の第１実施形態の図示である。ＦＦＣ１１は複数の導体（リード導体）２が被覆３で並列に結束されて同一面上に配置され、その一端側の先端から被覆されない複数のリボン状リード端子４が露出している。本実施例では、０．５ｍｍの線間ピッチでリボン状リード端子４が同一平面上に並列配列されている。

そして、ＦＦＣ１１の幅方向（図１で言う横方向）の側縁に位置する導体２の先端部分にあるリード端子４ｂは、他のリード端子４ａ（ＦＦＣ１の幅方向内側の導体２から露出しているリード端子）よりも被覆３から広く露出している。即ちリード端子４ｂは、図示のように導体２の被覆３を先端部から長手方向長く切り取られ、露出した帯状の形状となっている。

次に、図１（ｂ）は図１（ａ）のＦＦＣ１１に対応する回路基板５１のランドパターンで、隣り合うランド６の距離はリード端子４のピッチに等しく０．５ｍｍである。図示のように、各パターンの幅方向の側縁に位置するパターンは、図１（ａ）のリード端子４ｂに対応して、長手方向に長い帯状のパターンが形成されている。

図１（ｃ）は、ＦＦＣ１１の接続構造の第１実施の形態であり、図１（ａ）のＦＦＣ１１を図１（ｂ）の回路基板５１に接続した構造を示す。電気機器の回路基板５１に被着したランド６にはリード端子４がそれぞれ独立に半田付けＳで導電可能に接続されている。特に、リード端子４ｂは対応するランドに長手方向に長く、ＦＦＣ１１の端面を半田付けＳで接続されており、この接続により、回路基板５１へのＦＦＣ１１の長手方向の固着がなされる。ＦＦＣ１１の幅方向の側縁に位置する導体２（先端部分にリード端子４ｂを有する導体）は、被覆３の限りなく端部に形成されていることが望ましい。そうすることで、被覆３から露出しているリード端子４ｂを容易に半田付けすることができる。

そのため、このＦＦＣ１１の幅方向の側縁に位置する導体２の先端部分にあるリード端子４ｂは、ＦＦＣ１１を回路基板へ固着する固着手段となるために、可能な限り長手方向に長く（帯状に）接続されていることが望ましい。詳しくは、他のリード端子４ａが被覆３から露出している付け根部分（ＦＦＣ１１の一端部分）からＦＦＣ１１の他端部分にかけて回路基板５１に覆い被さる（重なる）部分を固着するのが良い。

このように、ＦＦＣ１１を接続すると、回路基板５１との接続箇所が点線で囲むＹ方向（リード端子４ａを導通可能に接続している幅方向一線上の部分）のみではなく、Ｘ方向（ＦＦＣ１１の長手方向に接続されている部分）にも接続がなされ、また固着される。そのため、ＦＦＣ１１に過度の力（引っ張りの力など）が加わっても、Ｘ方向だけでなく、Ｙ方向に固着がなされているため、損傷及び断線に至ることを防止することができる。

また、被覆３から露出しているリード端子４ｂの半田付けＳの上に（ランド６とリード端子４ｂを半田付Ｓで接続したあと）絶縁材料により被覆すると電磁ノイズの漏れなどが防止できるので好ましい。

本実施例では、リード端子４ｂが、このＦＦＣ１１の幅方向の側縁に位置する導体２の先端部分にあるリード端子の両端に位置する説明をしたが、勿論どちらか一方の端部にリード端子４ｂを形成し、他方はリード端子４ａの形状であってもよい。

更に、ＦＦＣ１１の幅方向の側縁に位置する導体２は、アース用として利用されるグランド用導体である。そのため、他の入・出力信号用導体から発生するノイズを低減することができる。加えて、ＦＦＣ１１の入・出力信号用導体に対して、外部から発生するノイズの影響を低減することもできる。

さらに、ＦＦＣ１１の幅方向の両端のリード端子に対応するランドからパターンを引いてコンデンサを追加しても良い。このようにすることで、ＦＦＣ１１で複数の基板上の信号を伝送する場合、ノイズを除去する目的でグランドを共通化するために、コンデンサ追加することによりグランドが安定し、電圧を安定させることが可能となる。また、電圧が安定化することにより、微小な電圧信号の信頼性を向上させることもできる。

第２の実施形態として図２に、ＦＦＣ１２及びそれに対応する回路基板５２のランドパターンを示す。図１（ａ）のＦＦＣ１１の幅方向の側縁に位置する導体２の先端部分にあるリード端子４ｂとは形状が異なり、図２（ａ）に示すＦＦＣ１２の幅方向の側縁に位置する導体２の先端部分にあるリード端子４ｃは、他のリード端子４ａよりも先端が短く、被覆３の一端と同じ長さに形成してされている。そして、そのリード端子４ｃ上の被覆３は切り取られ、リード端子４ｃが露出している。

そのため、ＦＦＣ１２に対応する回路基板５２のランドパターンも、図２（ｂ）に示すように、各パターンの幅方向の側縁に位置するパターンは、図２（ａ）のリード端子４ｃに対応して、他のパターンとは長手方向に位置がずれた、長手方向に長い帯状のパターンが形成されている。

それゆえ、図２（ｃ）に示すように、第２実施の形態のＦＦＣ１２の接続構造は、図２（ａ）のＦＦＣ１２を図２（ｂ）の回路基板５２に接続している。図１（ｃ）と同様にランド６にはリード端子４がそれぞれ独立に半田付けＳで導電可能に接続されている。特に、リード端子４ｃは対応するランドに長手方向に長く、ＦＦＣ１２の端面を半田付Ｓで接続されており、これらの接続により、回路基板５２へのＦＦＣ１２の長手方向の固着がなされる。

このような接続構造とすることで、ＦＦＣ１２は回路基板５２との接続箇所が点線で囲むＹ方向（リード端子４ａを導通可能に接続している幅方向の一線上の部分）のみではなく、Ｘ方向（ＦＦＣ１２の長手方向に接続されている部分）にも接続がなされ、また固着される。図１は異なり、Ｘ方向とＹ方向の固着箇所が交差はしていないが、ＦＦＣ１２と回路基板５２のＸ方向の固着は十分にされているため、ＦＦＣ１２に過度の力（引っ張りの力など）が加わっても、Ｘ方向の固着がその力を吸収し、Ｙ方向にまで力が及ぶことが防がれ、損傷及び断線に至ることを防止することができる。

また、被覆３から露出しているリード端子４ｃの半田付けＳの上に（ランド６とリード端子４ｃを半田付Ｓで接続したあと）絶縁材料により被覆すると電磁ノイズの漏れなどが防止できるので好ましい。

本実施例では、リード端子４ｃが、このＦＦＣ１２の幅方向の側縁に位置する導体２の先端部分にあるリード端子の両端に位置する説明をしたが、勿論どちらか一方の端部にリード端子４ｃを形成し、他方はリード端子４ａの形状であってもよい。

また第３の実施形態として、ＦＦＣ１３及びそれに対応する回路基板５３のパターンを示す。図１（ａ）のＦＦＣ１１の幅方向の側縁に位置する導体２の先端部分にあるリード端子４ｂとは導体からの形状が異なり、図３（ａ）に示すＦＦＣ１３の幅方向の側縁に位置する導体２は先端部分に近づくにつれて、幅方向に曲線を描き、その先端部分であるリード端子４ｄは幅方向に向かって、被覆３から露出している。

そのため、ＦＦＣ１３に対応する回路基板５３のランドパターンも、図３（ｂ）に示すように、各パターンの幅方向の側縁に位置するパターンは、他のパターンが長手方向少し長く形成されているのに対し、図３（ａ）のリード端子４ｄに対応して、幅方向に少し長くパターンが形成されている。

図３（ｃ）に示す第３実施の形態のＦＦＣ１３の接続構造は、図３（ａ）のＦＦＣ１３を図３（ｂ）の回路基板５３に接続した構造である。図１（ｃ）と同様にランド６にはリード端子４がそれぞれ独立に半田付けＳで導電可能に接続されている。特に、リード端子４ｄは対応するランドが他のランドとは異なり、幅方向に少し長く形成されているため、それに沿った半田付けＳで接続されており、これらの接続により、回路基板５３へのＦＦＣ１３の長手方向の固着がなされる。

このような接続構造とすることで、ＦＦＣ１３は回路基板５３との接続箇所が点線で囲むＹ方向（リード端子４ａを導通可能に接続している一線上の部分）のみではなく、Ｘ方向（ＦＦＣ１３の長手方向に接続されている部分）にも接続がなされ、また固着される。Ｘ方向の固着は、図１及び図２とは異なり、長手方向に長く固着箇所を形成してはいないが、リード端子４ｄの半田付部分は、ＦＦＣ１３と回路基板５３のＸ方向及びＹ方向の両方の固着が十分にされているため、ＦＦＣ１３に過度の力（引っ張りの力など）が加わってもその力を吸収し、その他のリード端子４ａにまで力が及ぶことが防がれ、損傷及び断線に至ることを防止することができる。

本実施例では、リード端子４ｄが、このＦＦＣ１３の幅方向の側縁に位置する導体２の先端部分にあるリード端子の両端に位置する説明をしたが、勿論どちらか一方の端部にリード端子４ｄを形成し、他方はリード端子４ａの形状であってもよい。

また、ＦＦＣ１３の幅方向の側縁に位置する導体２より内側のリード端子が、リード端子４ｄと同一の方向、即ち導体２の回路基板に接続する先端部分に近づくにつれて、幅方向に曲線を描き、その先端部分であるリード端子は幅方向に向かって、被覆３から露出している形状であってもよい。その場合、そのＦＦＣ１３の幅方向の側縁に位置する導体２より内側のリード端子に、入・出力信号を供給させても良く、グランド用導体でもよい。

他に、本発明をＦＦＣではなく、フレキシブルプリントケーブル（以下ＦＰＣと略記する）に適用することも可能である。第４の実施形態として、図４にＦＰＣ１４及びそれに対応する回路基板５４のパターンを示す。ＦＦＣとは異なり、ＦＰＣ１４は複数の導体２に変えて、複数の箔体２１が被覆３で並列に結束されて同一面上に配置され、その一端側の先端から片面の被覆３を切り取られ、箔状のリード端子４１が露出している。図３（ａ）のＦＰＣ１３の幅方向の側縁に位置する導体２とその先端部分にあるリード端子４ｄと形状が類似し、図４（ａ）に示すＦＰＣ１４の幅方向の側縁に位置する導体２１は先端部分に近づくにつれて、幅方向に曲線を描き、その先端部分であるリード端子４１ｅは幅方向に向かって、片面（回路基板と接触しない面）の被覆３が切り取られ、露出している。

そのため、ＦＰＣ１４に対応する回路基板５４のランドパターンも、図４（ｂ）に示すように、各パターンの幅方向の側縁に位置するパターンは、図４（ａ）のリード端子４１ｅに対応して、幅方向に少し長くパターンが形成されている。

図４（ｃ）に示す第４実施の形態のＦＰＣ１４の接続構造は、図４（ａ）のＦＰＣ１４を図４（ｂ）の回路基板５４に接続した構造である。図３（ｃ）と同様にランド６にはリード端子４１がそれぞれ独立に半田付けＳで導電可能に接続されている。特に、リード端子４１ｅは対応するランドが他のランドとは異なり、幅方向に少し長く形成されているため、それに沿った半田付けＳで接続されており、これらの接続により、回路基板５４へのＦＰＣ１４の長手方向の固着がなされる。

このような接続構造とすることで、ＦＰＣ１４もＦＦＣ同様に回路基板５４との接続箇所が点線で囲むＹ方向（リード端子４１ａを導通可能に接続している幅方向に一線上の部分）のみではなく、Ｘ方向（ＦＰＣ１４の長手方向に接続されている部分）にも接続がなされ、また固着される。Ｘ方向の固着は、長手方向に長く固着箇所を形成してはいないが、リード端子４１ｅの半田付部分は、ＦＰＣ１４と回路基板５４のＸ方向及びＹ方向の両方の固着が十分にされているため、ＦＰＣ１４に過度の力（引っ張りの力など）が加わってもその力を吸収し、その他のリード端子４１ａにまで力が及ぶことが防がれ、損傷及び断線に至ることを防止することができる。

本実施例では、リード端子４１ｅが、このＦＰＣ１４の幅方向の側縁に位置する導体２１の先端部分にあるリード端子の両端に位置する説明をしたが、勿論どちらか一方の端部にリード端子４１ｅを形成し、他方はリード端子４１ａの形状であってもよく、また、ＦＰＣ１４の幅方向の側縁に位置する導体２１より内側のリード端子が、リード端子４１ｅと同一の方向、即ち導体２１の回路基板に接続する先端部分に近づくにつれて、幅方向に曲線を描き、その先端部分であるリード端子は幅方向に向かって、被覆３から露出している形状であってもよい。その場合、そのＦＰＣ１４の幅方向の側縁に位置する導体２１より内側のリード端子に、入・出力信号を供給させても良く、グランド用導体でもよい。

以上、本発明に従うフレキシブルフラットケーブルの接続構造の実施形態について説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。

例えば、ＦＦＣの形状により、随時変形可能である。ＦＦＣが長手方向に平行に導体が形成されて、被覆されていない、例えば導体が曲線を描いているＦＦＣであっても、ＦＦＣの幅方向の側縁に位置する導体の先端部分にあるリード端子が、他のリード端子の対応する回路基板のランドに半田付けした一帯とは異なった（図１のＹ方向の一帯に対してＸ方向のような）箇所に形成されていれば良い。

また、ＦＦＣの長手方向両端の導体に関係する信号、対応するランドからのパターンの用途に限定はなく、種々設計変更が可能である。

例えば、ＦＦＣの幅方向の側縁に位置する導体は、他端までつながっておらず、途中までで切れていても良い。その場合、信号のせることはできないが、ＦＦＣの引っ張りの力に耐えられる半田付けの強度が得られればよい。

本発明に係わるフレキシブルフラットケーブルの接続構造の接続を説明する第１の実施形態の平面図で、（ａ）はフレキシブルフラットケーブルの図示、（ｂ）は対応する回路基板の図示、（ｃ）はリード端子を回路基板に固定した態様の図示である。 本発明に係わるフレキシブルフラットケーブルの接続構造の接続を説明する第２の実施形態の平面図で、（ａ）はフレキシブルフラットケーブルの図示、（ｂ）は対応する回路基板の図示、（ｃ）はリード端子を回路基板に固定した態様の図示である。 本発明に係わるフレキシブルフラットケーブルの接続構造の接続を説明する第３の実施形態の平面図で、（ａ）はフレキシブルフラットケーブルの図示、（ｂ）は対応する回路基板の図示、（ｃ）はリード端子を回路基板に固定した態様の図示である。 本発明に係わるフレキシブルプリントケーブルの接続構造の接続を説明する第４の実施形態の平面図で、（ａ）はフレキシブルプリントケーブルの図示、（ｂ）は対応する回路基板の図示、（ｃ）はリード端子を回路基板に固定した態様の図示である。 従来のフレキシブルフラットケーブルと回路基板の接続を説明する斜視図である。

符号の説明

１１，１２，１３，１０ フレキシブルフラットケーブル
２ 導体
３ 被覆
４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ リード端子
５１，５２，５３，５４，５０ 回路基板
６ ランド

Claims (6)

1. 少なくとも端部に複数条の平形導体が該端部の幅方向に配列され前記平形導体のそれぞれの先端が前記平形導体を一括被覆する絶縁材から露出されたフレキシブルフラットケーブルを、基板に配列された複数のランドに半田にて電気的に接続するようにした接続構造であって、
   前記端部における幅方向の側縁の一方もしくは両方に側縁平形導体を配置すると共に、該側縁平形導体の端部を側縁に向けて露出させ、当該側縁平形導体の端部を前記基板上のランドに半田付けしたことを特徴とするフレキシブルフラットケーブルの接続構造。
2. 前記側縁平形導体は、ダミー導体であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルフラットケーブルの接続構造。
3. 前記側縁平形導体は、アース用として利用されるグランド用平形導体であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルフラットケーブルの接続構造。
4. 前記側縁平形導体の端部を前記基板上に半田付けするランドは、前記フレキシブルフラットケーブルの幅方向の側縁に長手方向に帯状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３に記載のフレキシブルフラットケーブルの接続構造。
5. 前記基板上のランドに半田付けする前記側縁平形導体は、被複する前記絶縁材から前記側縁平形導体の側面の一部を露出させ、対応するランドと半田にて電気的に接続することを特徴とする請求項１乃至４に記載のフレキシブルフラットケーブルの接続構造。
6. 前記側縁平形導体とこれに対応する前記ランドとの接続部分は、接続後に絶縁被覆されていることを特徴とする請求項１乃至５に記載のフレキシブルフラットケーブルの接続構造。

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