JP2007123209A - Method of manufacturing flexible flat cable and conductor for flexible flat cable - Google Patents

Method of manufacturing flexible flat cable and conductor for flexible flat cable Download PDF

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JP2007123209A JP2005317682A JP2005317682A JP2007123209A JP 2007123209 A JP2007123209 A JP 2007123209A JP 2005317682 A JP2005317682 A JP 2005317682A JP 2005317682 A JP2005317682 A JP 2005317682A JP 2007123209 A JP2007123209 A JP 2007123209A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain generation of whiskers on the surface of a conductor of a flexible flat cable surely and to a large extent. <P>SOLUTION: The flexible flat cable has an alloy layer 11 of Cu<SB>3</SB>Sn<SB>1</SB>(a copper-tin system) on a base material 10 of Cu (copper), as well as a conductor with an alloy layer 12 of Cu<SB>6</SB>Sn<SB>5</SB>(a copper-tin system) formed on the above alloy layer 11. With this, a hardness of the surface of the conductor is heightened to have its stress deformation alleviated, and generation of whiskers on the surface of the conductor is surely restrained to a large extent. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、フレキシブルフラットケーブルおよびフレキシブルフラットケーブル用導体の製造方法に関し、特にウイスカ(針状単結晶)の発生を抑制するための対策に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a flexible flat cable and a conductor for a flexible flat cable, and particularly relates to a measure for suppressing the occurrence of whiskers (needle-like single crystals).

従来、デジタルカメラ、プリンタ、携帯電話機、パソコン等の各種外部記憶装置(CD−ROMドライブ、DVD−ROMドライブ等)などの各種電子機器の内部配線材として、フレキシブルフラットケーブル(以下、FFCという)が用いられている。   Conventionally, a flexible flat cable (hereinafter referred to as FFC) has been used as an internal wiring material for various electronic devices such as various external storage devices (CD-ROM drive, DVD-ROM drive, etc.) such as digital cameras, printers, mobile phones, and personal computers. It is used.

このFFCは、上記電子機器のプリント基板間の接続などに使用される。具体的には、たとえば、FFCの両端部において露出した導体(線材)を、プリント基板に取り付けられる嵌合型コネクタの端子部(コンタクト)に挿入し、その後、コネクタのロック機構部を閉じることで、コネクタの端子部の先端部(接点部)がFFCの導体に接触する。   The FFC is used for connection between printed circuit boards of the electronic devices. Specifically, for example, conductors (wires) exposed at both ends of the FFC are inserted into terminal portions (contacts) of a fitting type connector attached to a printed circuit board, and then the lock mechanism portion of the connector is closed. The tip part (contact part) of the terminal part of the connector contacts the FFC conductor.

コネクタの端子部およびFFCの導体は、従来、接続性能を向上させるためにその表面に金属メッキたとえば錫−鉛合金(Sn−Pb)メッキが施されていた。ところが、近年、環境上の問題から、Pbフリー(非鉛)化の要求が高まってきたのに伴って、コネクタの端子部およびFFCの導体には、錫(Sn)メッキが施されるようになってきた。   Conventionally, the terminal portion of the connector and the conductor of the FFC have been subjected to metal plating, for example, tin-lead alloy (Sn—Pb) plating, in order to improve connection performance. However, in recent years, tin (Sn) plating is applied to the terminal portion of the connector and the conductor of the FFC as the demand for Pb-free (lead-free) increases due to environmental problems. It has become.

しかし、このPbフリー(非鉛)化に伴い、FFCの導体とコネクタの端子部とが接触された状態においては、コネクタの端子部にウイスカ(針状単結晶)が発生する場合がある。つまり、Pbフリー化はウイスカ発生の原因となっていた。なお、ウイスカは、メッキ被膜表面に発生したヒゲ状の結晶生成物であり、導体間の短絡事故を発生させる原因となる。   However, with this Pb-free (lead-free), whisker (needle-shaped single crystal) may be generated in the terminal portion of the connector when the FFC conductor is in contact with the terminal portion of the connector. In other words, Pb-free has caused whisker generation. Whisker is a beard-like crystal product generated on the surface of the plating film, and causes a short circuit between conductors.

このウイスカの発生を抑制する対策として、コネクタメーカにおいては、コネクタの端子部に、リフロー、ビスマス(Sn−Bi)メッキ、銀(Ag)メッキ、錫−銅(Sn−Cu)メッキなどの各種対策処理を施した。   As measures to suppress the occurrence of this whisker, connector manufacturers have adopted various measures such as reflow, bismuth (Sn-Bi) plating, silver (Ag) plating, and tin-copper (Sn-Cu) plating on the connector terminal. Treated.

これにより、コネクタの端子部表面が硬くなり(硬度が高くなり)コネクタ側でのウイスカの発生は抑制されるようになったものの、FFC側からウイスカが発生するようになった。   Thereby, although the terminal part surface of the connector became hard (hardness became high) and whisker generation | occurrence | production on the connector side came to be suppressed, whisker came to generate | occur | produce from the FFC side.

これは、Snメッキが施されたFFCの導体の表面は、ウイスカ発生の対策として各種対策処理を施したコネクタの端子部の表面よりも柔らかいため(硬度が小さいため)、FFCの導体のSnメッキ層にコネクタの端子部からの圧縮応力が加わり、FFCの導体のSnメッキ層の「変形や盛り上がり」などによりウイスカが発生する、ものと考えられている。このようなFFC側におけるウイスカの発生を抑制する対策が求められている。   This is because the surface of the FFC conductor subjected to Sn plating is softer than the surface of the terminal portion of the connector subjected to various countermeasures as a countermeasure against whisker generation (because the hardness is small). It is considered that a compressive stress from the terminal portion of the connector is applied to the layer, and whiskers are generated due to “deformation and swelling” of the Sn plating layer of the FFC conductor. There is a need for measures to suppress the occurrence of whiskers on the FFC side.

なお、ウイスカの発生を抑制する対策を施したものとしては、特許文献1に記載されているもFFCおよびその製造方法が知られている。   In addition, as what gave the countermeasure which suppresses generation | occurrence | production of a whisker, although described in patent document 1, FFC and its manufacturing method are known.

この特許文献1には、圧延された導線素材上に錫合金メッキを施し、この錫合金メッキ導線素材を200℃程度まで加熱処理を実行し、さらに、前記加熱処理された錫合金メッキ導線素材が加工処理された後の当該加工材つまり複数の導体と絶縁材とから成るメッキ導体部ユニットに対し、180〜250℃程度までアニールによる加熱処理を実行することにより、錫合金メッキ表面の結晶粒子が細かくなり、ウイスカの発生を抑制させることが開示されている。
特許第3675471号公報
In Patent Document 1, tin alloy plating is performed on a rolled conductor material, the tin alloy plated conductor material is heated to about 200 ° C., and the heat-treated tin alloy plated conductor material is further disclosed. By performing the heat treatment by annealing up to about 180 to 250 ° C., the crystal particles on the surface of the tin alloy plating are formed on the processed material after the processing, that is, the plating conductor unit composed of a plurality of conductors and insulating materials. It is disclosed that it becomes finer and suppresses the generation of whiskers.
Japanese Patent No. 3675471

しかしながら、上記特許文献1には、錫合金メッキ導線素材(導体)を有するメッキ導体部ユニットに対し最大250℃程度までアニールによる2回目の加熱処理が実行される旨が記載されているものの、錫合金メッキのメッキ厚が記載されておらず、また示唆もされていない。   However, although Patent Document 1 describes that a second heat treatment is performed by annealing up to a maximum of about 250 ° C. with respect to a plated conductor portion unit having a tin alloy-plated conductive wire material (conductor). The plating thickness of the alloy plating is not described or suggested.

そのため、特許文献1のものでは、錫合金メッキのメッキ厚は、当業者にとって一般的な厚みである1.5μm以上であるものと考えられる。   Therefore, in the thing of patent document 1, it is thought that the plating thickness of a tin alloy plating is 1.5 micrometers or more which is a common thickness for those skilled in the art.

そして、例えばメッキ厚1.5μmの錫合金メッキが施された錫合金メッキ導線素材(導体)を有するメッキ導体部ユニットに対し2回目の加熱処理が実施されたとしても、錫合金メッキ層が1.5μm存在するので、当該導体表面の硬さは増加しない。つまり導体表面の硬度は高くならない。   For example, even if the second heat treatment is performed on the plating conductor unit having the tin alloy plating conductor material (conductor) on which the tin alloy plating with a plating thickness of 1.5 μm is applied, the tin alloy plating layer is 1 Since the thickness is 5 μm, the hardness of the conductor surface does not increase. That is, the hardness of the conductor surface does not increase.

したがって、FFCをコネクタに嵌合させたときに、メッキ導体部ユニットを構成する錫合金メッキ導線素材(導体)のコネクタの端子部との接触部(嵌合部)に、コネクタの端子部より圧縮応力が加わった場合は、当該錫合金メッキ層に「変形や盛り上がり」が生じ、つまり応力の影響により転位現象が発生し、これによりウイスカが発生する。   Therefore, when the FFC is fitted to the connector, the contact portion (fitting portion) with the connector terminal portion of the tin alloy plated conductor material (conductor) constituting the plated conductor portion unit is compressed from the connector terminal portion. When stress is applied, “deformation or bulge” occurs in the tin alloy plating layer, that is, a dislocation phenomenon occurs due to the influence of the stress, thereby generating whiskers.

すなわち、特許文献1では、確実にFFC側におけるウイスカの発生を抑制することができないという問題がある。   In other words, Patent Literature 1 has a problem that whisker generation on the FFC side cannot be reliably suppressed.

そこで、本発明は、導体表面でのウイスカの発生を確実かつ大幅に抑制することのできるフレキシブルフラットケーブルおよびフレキシブルフラットケーブル用導体を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the flexible flat cable and the conductor for flexible flat cables which can suppress generation | occurrence | production of the whisker on the conductor surface reliably and significantly.

上記課題を解決するため、請求項1に記載の本発明のフレキシブルフラットケーブルは、Cu(銅)で形成された基材上にCuSn(銅−錫系)の合金層が形成されているとともに、当該合金層上にCuSn(銅−錫系)の合金層が形成されている導体を有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the flexible flat cable according to the first aspect of the present invention has a Cu 3 Sn 1 (copper-tin-based) alloy layer formed on a substrate made of Cu (copper). And a conductor having a Cu 6 Sn 5 (copper-tin-based) alloy layer formed on the alloy layer.

これにより、基材上に2層の合金層(銅−錫系の合金層)が形成されている導体は、当該導体表面の硬度が高くなっているので、当該導体表面の応力変形が軽減され、導体表面でのウイスカの発生を確実かつ大幅に抑制することができる。   As a result, the conductor in which two alloy layers (copper-tin alloy layer) are formed on the base material has a high hardness on the conductor surface, so that stress deformation on the conductor surface is reduced. The generation of whiskers on the conductor surface can be reliably and greatly suppressed.

上記課題を解決するため、請求項2に記載の本発明のフレキシブルフラットケーブル用導体の製造方法は、請求項1記載のフレキシブルフラットケーブルに使用される導体の製造方法であって、Cu(銅)で形成された基材の周囲にSn(錫)メッキが施された当該基材に対し第1の温度で焼鈍処理を行う第1の工程と、前記焼鈍処理された基材に対し、当該基材上にCuSn(銅−錫系)の合金層が形成されるとともに当該合金層上にCuSn(銅−錫系)の合金層が形成されるべく第2の温度で焼鈍処理を行う第2の工程と、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the method for producing a flexible flat cable conductor of the present invention according to claim 2 is a method for producing a conductor used in the flexible flat cable according to claim 1, and is Cu (copper). A first step of performing annealing treatment at a first temperature on the base material on which Sn (tin) plating has been performed around the base material formed in step 1, and the base material subjected to the annealing treatment. An alloy layer of Cu 3 Sn 1 (copper-tin) is formed on the material, and annealing is performed at a second temperature so that an alloy layer of Cu 6 Sn 5 (copper-tin) is formed on the alloy layer. And a second step of performing processing.

このように、導体に対し第1の工程による焼鈍処理および第2の工程による焼鈍処理の2回の焼鈍処理が行われることに起因してSnメッキ下部よりCuSnの合金層とCuSnの合金層が拡散生成される、すなわち基材上にCuSnの合金層が生成され、さらにこの合金層上にCuSnの合金層が拡散生成されることで、当該導体表面の硬度が高くなるので、当該導体表面の応力変形を軽減することができる。また、このように導体に対し2回の焼鈍処理が行われることに起因してCuSnの合金層およびCuSnの合金層が拡散生成されることによりSnメッキつまりSn層の薄膜化が進行するので、より一層、導体表面の硬度が高くなり、より一層、導体表面の応力変形を軽減することができる。しかも、Snが結晶粒成長して結晶が大きく導体表面が均一になるので、導体表面の応力変形を軽減することができる。このように、導体に対し2回の焼鈍処理が行われることに起因して、拡散生成される2層の合金層により導体表面の硬度が高くなるとともにSn層の薄膜化により導体表面の硬度が高くなり、さらにSnの結晶粒成長により結晶が大きく導体表面が均一になることにより、導体表面の応力変形が軽減され、導体表面でのウイスカの発生を確実かつ大幅に抑制することができる。 As described above, the Cu 3 Sn 1 alloy layer and the Cu 6 are formed from the lower part of the Sn plating because the conductor is subjected to the annealing process of the first process and the annealing process of the second process twice. The Sn 5 alloy layer is diffused and generated, that is, the Cu 3 Sn 1 alloy layer is formed on the base material, and the Cu 6 Sn 5 alloy layer is further diffused and generated on the alloy layer. Since the surface hardness is increased, stress deformation on the conductor surface can be reduced. In addition, the Cu 3 Sn 1 alloy layer and the Cu 6 Sn 5 alloy layer are diffused and generated due to the two annealing processes performed on the conductor in this way, so that the Sn plating, that is, the Sn layer thin film Therefore, the hardness of the conductor surface is further increased, and the stress deformation of the conductor surface can be further reduced. In addition, since Sn grows and the crystals are large and the conductor surface becomes uniform, stress deformation on the conductor surface can be reduced. In this way, due to the annealing process being performed twice on the conductor, the hardness of the conductor surface is increased by the two alloy layers formed by diffusion, and the hardness of the conductor surface is reduced by thinning the Sn layer. Further, since the crystal is large and the conductor surface becomes uniform due to the growth of Sn crystal grains, the stress deformation of the conductor surface is reduced, and the occurrence of whiskers on the conductor surface can be surely and greatly suppressed.

請求項3に記載の本発明は、請求項2に記載の発明の構成に加えて、前記Sn(錫)メッキのメッキ厚は0.7μmであることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in addition to the structure of the second aspect of the present invention, the Sn (tin) plating has a plating thickness of 0.7 μm.

このように、導体に対し2回の焼鈍処理が行われることに起因してCuSnの合金層およびCuSnの合金層が拡散生成され、しかも2層の合金層が拡散生成されることにより、メッキ厚が0.7μmのSnメッキの薄膜化つまりSn層の薄膜化が進行したときは、Sn層は0.7μm未満の厚さになるので、より一層、導体表面の硬度が高くなり、より一層、導体表面の応力変形を軽減することができ、導体表面でのウイスカの発生を確実かつ大幅に抑制することができる。 As described above, the Cu 3 Sn 1 alloy layer and the Cu 6 Sn 5 alloy layer are diffused and generated due to the two annealing processes performed on the conductor, and the two alloy layers are diffused and generated. Thus, when Sn plating with a plating thickness of 0.7 μm is thinned, that is, when the Sn layer is thinned, the Sn layer has a thickness of less than 0.7 μm. As a result, the stress deformation on the conductor surface can be further reduced, and the occurrence of whiskers on the conductor surface can be reliably and greatly suppressed.

本発明によれば、基材上に2層の合金層(銅−錫系の合金層)が形成されている導体は、当該導体表面の硬度が高くなっているので、当該導体表面の応力変形が軽減され、導体表面でのウイスカの発生を確実かつ大幅に抑制することができるという有効な効果が得られる。   According to the present invention, the conductor in which the two alloy layers (copper-tin alloy layer) are formed on the base material has a high hardness on the conductor surface, so that the stress deformation on the conductor surface. Is reduced, and an effective effect that the generation of whiskers on the conductor surface can be surely and greatly suppressed is obtained.

また、本発明によれば、導体に対し2回の焼鈍処理が行われることに起因してCuSnの合金層およびCuSnの合金層が拡散生成されるので、導体表面の硬度が高くなり、しかも2層の合金層が拡散生成されることによりSnメッキの薄膜化つまりSn層の薄膜化が進行して、より一層、導体表面の硬度が高くなるので、確実に導体表面の応力変形を軽減することができ、導体表面でのウイスカの発生を確実かつ大幅に抑制することができるという有効な効果が得られる。 Further, according to the present invention, the Cu 3 Sn 1 alloy layer and the Cu 6 Sn 5 alloy layer are diffused and generated due to the annealing process being performed twice on the conductor. In addition, since the two alloy layers are diffused and produced, Sn plating thinning, that is, Sn layer thinning progresses, and the hardness of the conductor surface further increases. The stress deformation can be reduced, and an effective effect that the generation of whiskers on the conductor surface can be surely and greatly suppressed is obtained.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described more specifically with reference to the drawings. Here, in the accompanying drawings, the same reference numerals are given to the same members, and duplicate descriptions are omitted. In addition, since description here is the best form by which this invention is implemented, this invention is not limited to the said form.

(実施の形態)   (Embodiment)

図1は本発明に係るFFC用導体を説明する図、図2は本発明に係るFFC用導体の製造手順を示す工程図、図3は本実施の形態に係るFFCを説明する図、図4は本発明に係るFFC用導体の断面を透過型電子顕微鏡により観察した結果の写真を示す図、図5は本発明に係るFFC用導体の表面を電子顕微鏡により観察した結果の写真を示す図、図6は比較例のFFC用導体の断面を透過型電子顕微鏡により観察した結果の写真を示す図、図7は比較例のFFC用導体の表面を電子顕微鏡により観察した結果の写真を示す図、図8は本発明に係るFFC用導体を有するFFCを所定のコネクタに嵌合させた後の当該FFC用導体の接点部(嵌合部)を金属顕微鏡により観察した結果の写真を示す図、図9は比較例のFFC用導体を有するFFCを所定のコネクタに嵌合させた後の当該FFC用導体の接点部(嵌合部)を金属顕微鏡により観察した結果の写真を示す図、図10は本発明に係るFFC用導体を有するFFCを所定のコネクタに嵌合した場合の接点部(嵌合部)におけるウイスカの抑制を説明する図、図11は従来のFFC用導体を有するFFCを所定のコネクタに嵌合した場合の接点部(嵌合部)におけるウイスカの発生を説明する図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating an FFC conductor according to the present invention, FIG. 2 is a process diagram illustrating a manufacturing procedure of the FFC conductor according to the present invention, FIG. 3 is a diagram illustrating FFC according to the present embodiment, and FIG. FIG. 5 is a diagram showing a photograph of a result of observing a cross section of the FFC conductor according to the present invention with a transmission electron microscope, FIG. 5 is a diagram showing a photograph of a result of observing the surface of the FFC conductor according to the present invention with an electron microscope, FIG. 6 is a diagram showing a photograph of the result of observing a cross section of the FFC conductor of the comparative example with a transmission electron microscope, FIG. 7 is a diagram showing a photograph of the result of observing the surface of the FFC conductor of the comparative example with an electron microscope, FIG. 8 is a diagram showing a photograph of the result of observing the contact portion (fitting portion) of the FFC conductor after fitting the FFC having the FFC conductor according to the present invention with a predetermined connector, using a metal microscope. 9 is F which has the conductor for FFC of a comparative example. The figure which shows the photograph of the result of having observed the contact part (fitting part) of the said FFC conductor after fitting C with the predetermined | prescribed connector with a metal microscope, FIG. 10: FFC which has the FFC conductor which concerns on this invention The figure explaining suppression of the whisker in the contact part (fitting part) at the time of fitting this to a predetermined connector, FIG. 11 is a contact part (fitting when FFC having a conventional FFC conductor is fitted to a predetermined connector ( It is a figure explaining generation | occurrence | production of the whisker in a fitting part.

本発明の実施の形態に係るフレキシブルフラットケーブル(FFC)に使用される導体(導線)について、図1を参照して説明する。   A conductor (conductive wire) used in a flexible flat cable (FFC) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

なお、図1(a)はFFCに使用される導体(以下、FFC用導体という)1の概略を示す斜視図、図1(b)は図1(a)の要部Aを拡大した断面図である。   1A is a perspective view showing an outline of a conductor (hereinafter referred to as an FFC conductor) 1 used for FFC, and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of a main part A of FIG. It is.

FFC用導体1は、図1(a)に示すように平角軟銅線(Cu)の材質で形成された基材(平角導体)10を有しており、しかも、図1(b)に示すように、Cu(銅)の基材(平角導体)10上にCuSn(銅−錫系)の第1の合金層11が形成されているとともに、当該第1の合金層11上にCuSn(銅−錫系)の第2の合金層12が形成され、さらに第2の合金層12上に純Sn(錫)の表面層13が形成されている。 As shown in FIG. 1A, the FFC conductor 1 has a base material (flat conductor) 10 formed of a flat soft copper wire (Cu) material, and as shown in FIG. 1B. In addition, a Cu 3 Sn 1 (copper-tin) first alloy layer 11 is formed on a Cu (copper) base material (flat rectangular conductor) 10, and Cu 1 Cu is formed on the first alloy layer 11. A second alloy layer 12 of 6 Sn 5 (copper-tin) is formed, and a surface layer 13 of pure Sn (tin) is further formed on the second alloy layer 12.

なお、本実施の形態では、第1の合金層11、第2の合金層12および表面層13の合計の厚さDは0.7μmに設定されている。この厚さD0.7μmは、後述するSnメッキ膜のメッキ厚(0.7μm)に相当する。   In the present embodiment, the total thickness D of the first alloy layer 11, the second alloy layer 12, and the surface layer 13 is set to 0.7 μm. This thickness D 0.7 μm corresponds to the plating thickness (0.7 μm) of the Sn plating film described later.

このFFC導体1の製造方法について、図2を参照して説明する。なお、図2は、FFC導体1の製造手順を示す工程図である。   A method for manufacturing the FFC conductor 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a process diagram showing a procedure for manufacturing the FFC conductor 1.

最初に、Cu(銅)で形成された線材の周囲に、所定のメッキ厚のSn(錫)メッキ膜を電気メッキにより形成する(ステップS10)。ここでは、Snメッキ膜のメッキ厚は0.7μmに設定され、コクール法(電解式メッキ膜厚測定)により管理される。   First, an Sn (tin) plating film having a predetermined plating thickness is formed by electroplating around a wire made of Cu (copper) (step S10). Here, the plating thickness of the Sn plating film is set to 0.7 μm, and is managed by the Kocourt method (electrolytic plating film thickness measurement).

本実施の形態においてSnメッキ膜のメッキ厚を0.7μmに設定するのは次の理由からである。すなわち、ウイスカ抑制を基準にメッキ厚を選定すると、メッキ厚は薄い場合の方が厚い場合よりも有利であり、具体的には0.5μm以下が望ましい。一方、コネクタとの嵌合特性(接触信頼性)を基準にメッキ厚を選定すると、メッキ厚は厚い場合の方が薄い場合よりも有利であり、具体的には0.5μm超が望ましい。そこで、本実施の形態では、ウイスカ抑制および接触信頼性の両者を考慮(特に接触信頼性を考慮)するとともにメッキ厚の公差を考慮して、Snメッキのメッキ厚を0.7μmに設定するようにしている。   In the present embodiment, the plating thickness of the Sn plating film is set to 0.7 μm for the following reason. That is, if the plating thickness is selected based on whisker suppression, the case where the plating thickness is thin is more advantageous than the case where the plating thickness is thick, and specifically, 0.5 μm or less is desirable. On the other hand, if the plating thickness is selected based on the fitting characteristics (contact reliability) with the connector, the case where the plating thickness is thicker is more advantageous than the case where the plating thickness is thin, and more specifically, more than 0.5 μm is desirable. Therefore, in the present embodiment, both the whisker suppression and the contact reliability are considered (particularly, contact reliability is considered) and the plating thickness tolerance is taken into consideration, so that the Sn plating plating thickness is set to 0.7 μm. I have to.

なお、本明細書において、Snメッキとは、純Snメッキ、Snを含む合金(Sn合金)メッキを含むものである。ただし、以降の説明においては、Snメッキは純Snメッキとする。   In this specification, Sn plating includes pure Sn plating and alloy containing Sn (Sn alloy) plating. However, in the following description, the Sn plating is pure Sn plating.

メッキ厚0.7μmの純Snメッキが施されたCuの線材に対し圧延処理(圧延加工)を施し(ステップS20)、平角導体つまり基材10を形成する。   The Cu wire rod having a plating thickness of 0.7 μm and subjected to pure Sn plating is subjected to a rolling process (rolling process) (step S20) to form a flat conductor, that is, the base material 10.

次に、この基材(平角導体)10に対し第1の温度で焼鈍処理(1回目の焼鈍処理)を行う(ステップS30)。この1回目の焼鈍処理においては、基材10を400〜500℃の温度で0.1〜0.3sec(秒)の時間だけ加熱し、この加熱時間が終了した後、基材10を水中で冷やすなど急冷する。このような焼鈍処理を行うことにより、基材の元となる硬度化銅線を軟銅化させ、平角軟銅線の材質で形成された基材(平角導体)10を形成することができる。   Next, the base material (flat conductor) 10 is subjected to an annealing process (first annealing process) at a first temperature (step S30). In this first annealing treatment, the base material 10 is heated at a temperature of 400 to 500 ° C. for a time of 0.1 to 0.3 sec (seconds), and after this heating time is completed, the base material 10 is submerged in water. Cool quickly by cooling. By performing such an annealing treatment, the hardened copper wire that is the base of the base material can be softened to form the base material (flat conductor) 10 formed of a flat soft copper wire material.

そして、1回目の焼鈍処理が施された基材10に対し、図1(b)に示すように、当該基材10上にCuSn(銅−錫系)の第1の合金層11が形成されるとともに当該第1の合金層11上にCuSn(銅−錫系)の第2の合金層12が形成されるべく第2の温度で焼鈍処理(2回目の焼鈍処理)を行う(ステップS40)。 Then, with respect to the substrate 10 to first annealing process is performed, as shown in FIG. 1 (b), Cu 3 Sn 1 on the substrate 10 - first alloy layer (copper-tin-based) 11 Is formed at the second temperature so that a second alloy layer 12 of Cu 6 Sn 5 (copper-tin) is formed on the first alloy layer 11 (second annealing treatment). Is performed (step S40).

この2回目の焼鈍処理においては、基材10を270〜280℃の温度で5〜10sec(秒)の時間だけ加熱し、この加熱時間が終了した後、基材10を自然冷却するなど徐冷する。   In this second annealing treatment, the base material 10 is heated at a temperature of 270 to 280 ° C. for a time of 5 to 10 sec (seconds), and after this heating time is finished, the base material 10 is naturally cooled, for example, by slow cooling. To do.

なお、本実施の形態では、第2回目の焼鈍処理は温度270〜280℃および時間5〜10secに基づいて実施するようにしているが、これら加熱温度および加熱時間は例示に過ぎず、上記第1の合金層11と上記第2の合金層12とが拡散生成される条件を満足する加熱温度および加熱時間を採用することができる。例えば、加熱温度260℃で加熱時間20secに設定することも可能である。   In the present embodiment, the second annealing treatment is performed based on a temperature of 270 to 280 ° C. and a time of 5 to 10 sec. However, these heating temperature and heating time are merely examples, and the first It is possible to employ a heating temperature and a heating time that satisfy the conditions under which the first alloy layer 11 and the second alloy layer 12 are produced by diffusion. For example, it is possible to set the heating temperature to 260 ° C. and the heating time to 20 seconds.

上述したように、本実施の形態においては、Sn(錫)メッキが施されたCu(銅)の基材つまり導体に対し、第1の工程(ステップS30)による焼鈍処理および第2の工程による焼鈍処理(ステップS40)の2回の焼鈍処理を行うことになる。   As described above, in the present embodiment, the Cu (copper) base material, that is, the conductor subjected to Sn (tin) plating, is subjected to the annealing process in the first step (step S30) and the second step. Two annealing processes of annealing process (step S40) will be performed.

このように、基材10に対し2回の焼鈍処理が行われることに起因して、図1(b)に示したように、純Snメッキ下部よりCuSnの第1の合金層11とCuSnの第2の合金層12が拡散生成される、すなわち基材10上に第1の合金層(CuSn)が生成され、さらにこの第1の合金層11上に第2の合金層(CuSn)が拡散生成される。そのため2層の合金層11,12によって、FFC用導体1の表面硬度が高くなり、FFC用導体1の表面(導体表面)の応力変形を軽減することができる。 Thus, due to the annealing treatment twice to the substrate 10 is performed, the first alloy layer 11 in FIG. 1 as shown in (b), Cu 3 Sn 1 from pure Sn plating lower And a second alloy layer 12 of Cu 6 Sn 5 are diffused and generated, that is, a first alloy layer (Cu 3 Sn 1 ) is generated on the substrate 10, and further, a first alloy layer 11 is formed on the first alloy layer 11. Two alloy layers (Cu 6 Sn 5 ) are produced by diffusion. Therefore, the surface hardness of the FFC conductor 1 is increased by the two alloy layers 11 and 12, and stress deformation of the surface (conductor surface) of the FFC conductor 1 can be reduced.

また、上述したようにして2層の合金層11,12が拡散生成されることにより、純Snメッキ膜(Sn層)の薄膜化が進行し、表面層13が形成される。そのため、薄膜化した純Snメッキ膜つまり表面層13によって、FFC用導体1の表面硬度が高くなり、より一層、FFC用導体1の表面(導体表面)の応力変形を軽減することができる。   Further, as described above, the two alloy layers 11 and 12 are diffused and produced, whereby the thin Sn plating film (Sn layer) is made thinner, and the surface layer 13 is formed. Therefore, the thin Sn plating film, that is, the surface layer 13 that is thinned increases the surface hardness of the FFC conductor 1 and can further reduce stress deformation on the surface (conductor surface) of the FFC conductor 1.

さらに、純Snが結晶粒成長してSnの結晶が大きくなり、FFC用導体1の導体表面つまり表面層13の表面が均一になるので、FFC用導体1の表面(導体表面)の応力変形を軽減することができる。   Further, pure Sn grows and the Sn crystal grows, and the conductor surface of the FFC conductor 1, that is, the surface of the surface layer 13 becomes uniform. Therefore, the stress deformation of the surface (conductor surface) of the FFC conductor 1 is reduced. Can be reduced.

上述したように、本実施の形態においては、基材10に対し2回の焼鈍処理が行われることに起因して、拡散生成される2層の合金層11,12によりFFC用導体1の表面の硬度が高くなるとともに薄膜化される純Snメッキ膜(Sn層)つまり表面層13の表面(FFC用導体1の表面)の硬度が高くなり、さらに純Snが結晶粒成長して結晶が大きくFFC用導体1の表面が均一になることにより、FFC用導体1の導体表面の応力変形が軽減され、当該導体表面でのウイスカの発生を確実かつ大幅に抑制することができる。   As described above, in the present embodiment, the surface of the FFC conductor 1 is formed by the two alloy layers 11 and 12 that are diffusion-generated due to the annealing process being performed twice on the base material 10. The hardness of the pure Sn plating film (Sn layer), that is, the surface of the surface layer 13 (the surface of the FFC conductor 1) is increased and the pure Sn grows in crystal grains and the crystals become large. By making the surface of the FFC conductor 1 uniform, stress deformation on the conductor surface of the FFC conductor 1 is reduced, and the occurrence of whiskers on the conductor surface can be reliably and greatly suppressed.

次に、本発明の実施の形態に係るFFCについて、図3を参照して説明する。なお、図3(a)は片面導体露出タイプのFFCの平面図を示し、図3(b)は図3(a)のB−B断面図を示している。   Next, the FFC according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3A is a plan view of a single-sided conductor exposed type FFC, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3A.

図3(a)、(b)において、FFCは、複数の導体1と、これら各導体1を被覆する絶縁シート(絶縁体)2と、補強テープ3とを有している。   3A and 3B, the FFC includes a plurality of conductors 1, an insulating sheet (insulator) 2 that covers each of the conductors 1, and a reinforcing tape 3.

複数の導体1は、図2に示した製造手順で作製(製造)された導体であり、所定長Lのサイズに設定され、所定の間隔をもって並設されている。   The plurality of conductors 1 are conductors manufactured (manufactured) by the manufacturing procedure shown in FIG. 2, set to a size of a predetermined length L, and arranged in parallel at a predetermined interval.

2枚の絶縁シート(絶縁体)2は、所定長の複数の導体1の両端部から所定の長さd分だけ当該各導体1が露出されるべく長さ(L−2d)に設定されている。   The two insulating sheets (insulators) 2 are set to a length (L-2d) so that each conductor 1 is exposed by a predetermined length d from both ends of a plurality of conductors 1 having a predetermined length. Yes.

このような2枚の絶縁シート2間に、複数の導体1を両端部から所定の長さd分だけ導体が露出するように介在させ、さらに2枚の絶縁シート2を加熱融着して一体化させた。すなわち、複数の導体1においては、所定の長さdの導体以外の部分は、表面および裏面の絶縁シート2によって被覆されている。絶縁シート4としては、例えばポリエステル系樹脂があげられる。   A plurality of conductors 1 are interposed between the two insulating sheets 2 such that the conductors are exposed by a predetermined length d from both ends, and the two insulating sheets 2 are heat-fused to be integrated. Made it. That is, in the plurality of conductors 1, portions other than the conductor having a predetermined length d are covered with the front and back insulating sheets 2. An example of the insulating sheet 4 is a polyester resin.

そして、FFCの両端部の表面(一方の面)側は導体1が露出されている。FFCの両端部の裏面(他方の面)は、補強テープ4が貼り付けら、この補強テープ3によって被覆されている。すなわち、このFFCにおいては、両端部の片面のみに導体露出部が設けられている。   The conductor 1 is exposed on the surface (one surface) side of both ends of the FFC. The back surface (the other surface) of both ends of the FFC is covered with the reinforcing tape 3 with the reinforcing tape 4 attached. That is, in this FFC, a conductor exposed portion is provided only on one side of both end portions.

1:実施例に係るFFC用導体   1: Conductor for FFC according to the embodiment

本実施例では、メッキ材質=純Sn、メッキ厚=0.7μm(コクール法)、メッキ方法=電気メッキ、1回目の焼鈍処理においては加熱温度=400〜500℃、加熱時間=0.1〜0.3sec、冷却方法=急冷、2回目の焼鈍処理においては加熱温度=270〜280℃、加熱時間=5〜10sec、冷却方法=徐冷、の各条件の下で、上述した図2に示した導体の製造手順の工程に従って導体(FFC用導体1)を製造した。この実施例に係るFFC用導体1の表面硬度は、ウイスカ抑制効果が得られる100以上、多くは150〜230であった。   In this embodiment, the plating material = pure Sn, the plating thickness = 0.7 μm (Coolour method), the plating method = electroplating, and the first annealing treatment, the heating temperature = 400 to 500 ° C., the heating time = 0.1 In the second annealing process, 0.3 sec, cooling method = rapid cooling, heating temperature = 270-280 ° C., heating time = 5-10 sec, cooling method = slow cooling, and shown in FIG. The conductor (FFC conductor 1) was manufactured according to the steps of the manufacturing procedure of the conductor. The surface hardness of the FFC conductor 1 according to this example was 100 or more, and most of the surface hardness was 150 to 230 at which a whisker suppressing effect was obtained.

このようにして製造された導体の断面を透過型電子顕微鏡を用いて21000倍の倍率で撮影した。この撮影結果である写真を、図4(a)に示す。また、図4(a)に示す写真内容と同一の写真であって、図4(a)の写真に対し当該各合金層、Sn(スズ)層(表面層)の範囲を明確に表した様子を、図4(b)に示す。   A cross section of the conductor thus produced was photographed at a magnification of 21000 using a transmission electron microscope. A photograph as a result of the photographing is shown in FIG. Moreover, it is the same photograph as the photograph content shown to Fig.4 (a), Comprising: The mode which expressed the range of the said each alloy layer and Sn (tin) layer (surface layer) with respect to the photograph of Fig.4 (a) clearly Is shown in FIG.

図4(a)、(b)に示すように、基材(Cu)10上にCuSnの第1の合金層11が形成され、この第1の合金層11上にCuSnの第2の合金層12が形成されている。さらに第2の合金層12上にSn層つまり表面層13が形成されている。図4(a)、(b)に示す構造は、図1(b)に示した導体の断面の構造に対応する。 As shown in FIGS. 4A and 4B, a first alloy layer 11 of Cu 3 Sn 1 is formed on a base material (Cu) 10, and Cu 6 Sn 5 is formed on the first alloy layer 11. The second alloy layer 12 is formed. Further, an Sn layer, that is, a surface layer 13 is formed on the second alloy layer 12. The structure shown in FIGS. 4A and 4B corresponds to the cross-sectional structure of the conductor shown in FIG.

なお、図4(a)、(b)からは、Sn層としての表面層13は表面に均一に形成されるとは限らず、図4(b)に示すように、符号15で示される部分においては、Sn層は存在しておらず、CuSnの第2の合金層12の表面が存在していることが分かる。 4 (a) and 4 (b), the surface layer 13 as the Sn layer is not necessarily formed uniformly on the surface. As shown in FIG. In FIG. 5 , it can be seen that the Sn layer does not exist and the surface of the second alloy layer 12 of Cu 6 Sn 5 exists.

これは、純Snメッキが施された基材10に対し2回の焼鈍処理が行われることに起因して、純Snメッキの下部よりCuと純Snの合金層であるCuSnおよびCuSnが拡散生成されることにより、Sn層(純Snメッキ)の薄膜化が進行し、場合によってはSn層が存在しない領域も存在するからである。 This is because Cu 2 Sn 1 and Cu, which are alloy layers of Cu and pure Sn, are formed from the lower part of the pure Sn plating because the annealing process is performed twice on the base material 10 on which pure Sn plating has been applied. This is because 6 Sn 5 is diffused and produced, so that the thinning of the Sn layer (pure Sn plating) proceeds.

次に、上述したようにして製造されたFFC用導体1の表面を電子顕微鏡を用いて20000倍の倍率で撮影した。この撮影結果である写真を、図5に示す。   Next, the surface of the FFC conductor 1 manufactured as described above was photographed at a magnification of 20000 times using an electron microscope. FIG. 5 shows a photograph as a result of the photographing.

基材(平角導体)10に対し2回の焼鈍処理を施し、しかも2回目の焼鈍処理のときは徐冷するため、FFC用導体1の表面のSnが結晶粒成長することにより、図5に示すようにSn層の結晶が大きく、しかもFFC用導体(Sn層)の表面は均一となる。   Since the substrate (flat conductor) 10 is annealed twice, and is annealed in the second annealing process, Sn on the surface of the FFC conductor 1 grows as crystal grains. As shown, the crystal of the Sn layer is large, and the surface of the FFC conductor (Sn layer) is uniform.

2:比較例(従来のFFC用導体)   2: Comparative example (conventional FFC conductor)

(比較例1)   (Comparative Example 1)

メッキ材質=純Sn、メッキ厚=1.5μm(コクール法)、メッキ方法=電気メッキ、1回目の焼鈍処理においては加熱温度=400〜500℃、加熱時間=0.1〜0.3sec、冷却方法=急冷、の各条件の下で、導体(FFC用導体)を製造した。つまり、前記各条件の下で、従来のFFC用導体の製造手順(これは図2にs目下製造手順のステップS10〜S30に相当)を実行した。この場合、焼鈍処理は1回のみである。この従来のFFC用導体の表面硬度は30〜40であった。   Plating material = pure Sn, plating thickness = 1.5 μm (Coolour method), plating method = electroplating, heating temperature = 400 to 500 ° C., heating time = 0.1 to 0.3 sec, cooling in the first annealing treatment A conductor (FFC conductor) was produced under each condition of method = rapid cooling. That is, under the above-described conditions, a conventional FFC conductor manufacturing procedure (this corresponds to steps S10 to S30 of the current manufacturing procedure in FIG. 2) was performed. In this case, the annealing process is performed only once. The surface hardness of this conventional FFC conductor was 30-40.

このようにして製造された従来のFFC用導体の断面を透過型電子顕微鏡を用いて21000倍の倍率で撮影した。この撮影結果である写真を、図6(a)に示す。また、図6(a)に示す写真内容と同一の写真であって、図6(a)の写真に対し当該合金層、Sn層(表面層)の範囲を明確に表した様子を、図6(b)に示す。   A cross section of the conventional FFC conductor thus manufactured was photographed at a magnification of 21000 times using a transmission electron microscope. A photograph as a result of the photographing is shown in FIG. Moreover, it is the same photograph as the photograph content shown to Fig.6 (a), Comprising: A mode that the range of the said alloy layer and Sn layer (surface layer) was clearly represented with respect to the photograph of Fig.6 (a) is shown in FIG.6. Shown in (b).

図6(a)、(b)に示すように、基材(Cu)10上にCuSnの合金層16が形成され、さらに合金層16上にSn層としての表面層17が形成されている。 As shown in FIGS. 6A and 6B, an alloy layer 16 of Cu 6 Sn 5 is formed on the base material (Cu) 10, and a surface layer 17 as an Sn layer is further formed on the alloy layer 16. ing.

なお、図6(a)、(b)からは、合金層16は層分けされた状態ではなく不均一な状態で形成され、Sn層つまり表面層17が明確に存在していることが分かる。すなわち、加熱温度400〜500℃で加熱された導体が急冷されるので、合金層16は層分けされることなく不均一な状態で存在する。   6 (a) and 6 (b), it can be seen that the alloy layer 16 is formed in a non-uniform state rather than being divided into layers, and the Sn layer, that is, the surface layer 17 is clearly present. That is, since the conductor heated at the heating temperature of 400 to 500 ° C. is rapidly cooled, the alloy layer 16 exists in a non-uniform state without being divided into layers.

次に、上述したようにして製造された従来のFFC用導体の表面を電子顕微鏡を用いて20000倍の倍率で撮影した。この撮影結果である写真を、図7に示す。   Next, the surface of the conventional FFC conductor manufactured as described above was photographed at a magnification of 20000 times using an electron microscope. A photograph as a result of the photographing is shown in FIG.

基材(平角導体)10に対し1回の焼鈍処理を施し、急冷するため、FFC用導体の表面は、図7に示すようにSn層の結晶が小さく荒れた状態で、FFC用導体(Sn層)の表面は不均一となる。
(比較例2)
Since the substrate (flat rectangular conductor) 10 is annealed once and rapidly cooled, the surface of the FFC conductor is in a state where the Sn layer crystal is small and rough as shown in FIG. The surface of the layer is non-uniform.
(Comparative Example 2)

上記比較例1における上記各条件のうちメッキ厚を0.7μmに変更してFFC用導体を作製した(1回の焼鈍処理)。この場合のFFC用導体の表面硬度は70〜80であり、Sn層の結晶が小さく荒れた状態で、FFC用導体(Sn層)の表面は不均一であった。
(比較例3)
Of the above-mentioned conditions in Comparative Example 1, the plating thickness was changed to 0.7 μm to produce an FFC conductor (one annealing process). In this case, the surface hardness of the FFC conductor was 70 to 80, and the surface of the FFC conductor (Sn layer) was non-uniform in a state where the crystals of the Sn layer were small and rough.
(Comparative Example 3)

上記実施例1における上記各条件のうちメッキ厚を1.5μmに変更してFFC用導体を作製した(2回の焼鈍処理)。この場合のFFC用導体の表面硬度は、実施例1の場合の多くが150〜230であるのに対し、70〜80であった。また、Sn層の結晶が小さく荒れた状態で、FFC用導体(Sn層)の表面は不均一であった。この場合は、上記特許文献1の導体に対応するものである。   Of the above-mentioned conditions in Example 1, the plating thickness was changed to 1.5 μm to produce an FFC conductor (two annealing treatments). The surface hardness of the FFC conductor in this case was 70 to 80, compared with 150 to 230 in the case of Example 1. Further, the surface of the FFC conductor (Sn layer) was non-uniform in a state where the crystals of the Sn layer were small and rough. This case corresponds to the conductor of Patent Document 1 above.

3:FFC用導体におけるウイスカの抑制効果の比較   3: Comparison of whisker suppression effect in FFC conductors

次に、本実施例に係るFFC用導体つまり本発明に係るFFC用導体の製造方法により製造されたFFC用導体(2回の焼鈍処理を施した導体)と、従来のFFC用導体(比較例)つまり従来技術のFFC用導体の製造方法により製造されたFFC用導体との、ウイスカの抑制効果を比較した。   Next, the FFC conductor according to the present embodiment, that is, the FFC conductor manufactured by the method for manufacturing the FFC conductor according to the present invention (conductor subjected to two annealing treatments) and the conventional FFC conductor (comparative example) That is, the suppression effect of whiskers was compared with the FFC conductor manufactured by the conventional FFC conductor manufacturing method.

つまり、本発明に係るFFC用導体を有するFFC、従来技術のFFC用導体を有するFFCの何れの場合においても、30芯数(極)のFFC用導体を有する2個のFFCを所定のコネクタに嵌合し、接点部(嵌合部)をランダムに6箇所、金属顕微鏡で観察し、撮影した。   That is, in any case of the FFC having the FFC conductor according to the present invention and the FFC having the FFC conductor of the prior art, two FFCs having the FFC conductor of 30 cores (poles) are used as a predetermined connector. The contact portions (fitting portions) were randomly observed at six places with a metallurgical microscope and photographed.

本発明に係るFFC用導体の接点部(嵌合部)を金属顕微鏡により観察した結果の写真を、図8に示す。この図8において、上段3枚、下段3枚の合計6枚の写真のうち、上段における左の写真は接点部を200倍の倍率で撮影し、他の5枚の写真は接点部を500倍の倍率で撮影したものである。   The photograph of the result of having observed the contact part (fitting part) of the conductor for FFC which concerns on this invention with a metal microscope is shown in FIG. In FIG. 8, of the total of 6 photos in the upper 3 and lower 3 photos, the left photo in the upper photo was taken at 200x magnification for the contact portion, and the other 5 photos were taken at 500x magnification for the contact photos. It was taken at a magnification of.

同図8を参照して明らかなように、メッキ厚0.7μmの純Snメッキが施された基材に対し2回の焼鈍処理を実施した場合は、6箇所の接点部全てにおいてウイスカは発生していない。換言すれば、本発明に係るFFC用導体を有するFFCを採用した場合は、ウイスカの発生を大幅に抑制(低減)することができると言える。   As is apparent with reference to FIG. 8, when the annealing process is performed twice on the base material plated with pure Sn having a plating thickness of 0.7 μm, whiskers are generated at all six contact portions. Not done. In other words, when the FFC having the FFC conductor according to the present invention is employed, it can be said that generation of whiskers can be significantly suppressed (reduced).

これに対し、比較例1のFFC用導体(メッキ厚1.5μmの場合)を金属顕微鏡により観察した結果の写真を、図9に示す。この図9において、上段3枚、下段3枚の合計6枚の写真のうち、上段における左および真中の2枚の写真は接点部を200倍の倍率で撮影し、他の4枚の写真は接点部を500倍の倍率で撮影したものである。   On the other hand, the photograph of the result of having observed the conductor for FFC of the comparative example 1 (in the case of plating thickness 1.5micrometer) with the metal microscope is shown in FIG. In FIG. 9, of the total of 6 photos in the upper 3 and lower 3 photos, the left and middle 2 photos in the upper photo were taken at 200x magnification, and the other 4 photos were The contact portion was photographed at a magnification of 500 times.

同図9を参照して明らかなように、メッキ厚1.5μmの純Snメッキが施された基材に対し1回の焼鈍処理を実施した場合は、6箇所の接点部全てにおいてウイスカ(図9中矢印で示されるヒゲ状の部分)が発生している。ちなみに、上段における左の写真においては130μmの長さのウイスカが発生しているのが確認でき、また、下段における左の写真においては50μmの長さのウイスカが発生しているのが確認できる。   As is apparent with reference to FIG. 9, when the annealing process is performed once on the base material plated with pure Sn having a plating thickness of 1.5 μm, whiskers (see FIG. 9 is a bearded portion indicated by an arrow. Incidentally, it can be confirmed that whisker having a length of 130 μm is generated in the left photograph in the upper stage, and whisker having a length of 50 μm is generated in the left photograph in the lower stage.

4:ウイスカ抑制の仕組み   4: Mechanism of whisker suppression

図10は、本発明に係るFFC用導体を有するFFCを所定のコネクタに嵌合した場合の接点部(嵌合部)のウイスカ抑制を説明する図を示している。   FIG. 10 is a diagram illustrating whisker suppression of a contact portion (fitting portion) when an FFC having an FFC conductor according to the present invention is fitted to a predetermined connector.

なお、図10において、銅層は図1(b)の基材10に対応し、合金層CuSnは図1(b)の第1の合金層11に対応し、合金層CuSnは図1(b)の第2の合金層12に対応し、スズ層は図1(b)の表面層13に対応する。 In FIG. 10, the copper layer corresponds to the base material 10 in FIG. 1B, the alloy layer Cu 3 Sn 1 corresponds to the first alloy layer 11 in FIG. 1B, and the alloy layer Cu 6 Sn. 5 corresponds to the second alloy layer 12 in FIG. 1B, and the tin layer corresponds to the surface layer 13 in FIG.

本発明に係るFFC用導体からのウイスカ発生を大幅に抑制できるのは、次の理由からである。   The reason why whisker generation from the FFC conductor according to the present invention can be greatly suppressed is as follows.

(1)図10に示すように、Sn層(スズ層)が薄膜化しているため、FFC用導体のSn層(Snメッキ層)にコネクタの端子より圧縮応力が加わり、当該Sn層の「変形や盛り上がり」が生じても、Snの転位現象が生じたとしても、純Snの絶対量が少ないためウイスカの発生が低減され大幅に抑制される。   (1) Since the Sn layer (tin layer) is thinned as shown in FIG. 10, compressive stress is applied to the Sn layer (Sn plating layer) of the FFC conductor from the connector terminal, and the “deformation of the Sn layer” Even if “swelling” occurs or Sn dislocation occurs, the absolute amount of pure Sn is small and the generation of whiskers is reduced and greatly suppressed.

(2)また、図10に示すように、Snメッキのメッキ厚を0.7μmとし、従来の場合のメッキ厚1.5μmと比較して薄くしているため、下地のCuの基材の硬さおよび2つの合金層(CuSn、CuSn)の硬さがSn層側へ伝達されやすくなり、Sn層表面の硬度が高くなる。そのため、Sn層(Snメッキ)の応力変形が軽減され、応力ウイスカの発生が抑制される。 (2) Also, as shown in FIG. 10, the Sn plating thickness is 0.7 μm, which is thinner than the conventional plating thickness of 1.5 μm. In addition, the hardness of the two alloy layers (Cu 3 Sn 1 , Cu 6 Sn 5 ) is easily transmitted to the Sn layer side, and the hardness of the Sn layer surface is increased. Therefore, stress deformation of the Sn layer (Sn plating) is reduced, and the generation of stress whiskers is suppressed.

すなわち、上記(1)の理由によるウイスカ抑制効果と上記(2)の理由によるウイスカ抑制効果とが相まって、より一層、ウイスカの発生が抑制される。   That is, the whisker suppressing effect due to the above reason (1) and the whisker suppressing effect due to the above reason (2) are combined to further suppress the generation of whiskers.

図11は、上記比較例1のFFC用導体(メッキ厚1.5μm、1回の焼鈍処理の場合)を有するFFCを所定のコネクタに嵌合した場合の接点部(嵌合部)において、ウイスカが発生する様子を説明する図を示している。   FIG. 11 shows a whisker in the contact portion (fitting portion) when the FFC having the FFC conductor (plating thickness 1.5 μm, in the case of one annealing treatment) of the comparative example 1 is fitted to a predetermined connector. The figure explaining a mode that this occurs is shown.

上記比較例1のものにおいては、図11に示すように、Snメッキのメッキ厚が1.5μmで、本実施例の場合のメッキ厚0.7μmと比較して厚いため、FFC用導体のSn層(Snメッキ層)にコネクタの端子より圧縮応力が加わった場合には、当該Sn層の「変形や盛り上がり」が生じ、つまり応力の影響により転位現象が発生し、これによりウイスカが発生する。   In the comparative example 1, as shown in FIG. 11, since the plating thickness of the Sn plating is 1.5 μm, which is thicker than the plating thickness of 0.7 μm in this embodiment, the Sn of the FFC conductor is used. When a compressive stress is applied to the layer (Sn plated layer) from the terminal of the connector, the “deformation or bulge” of the Sn layer occurs, that is, a dislocation phenomenon occurs due to the stress, thereby generating whiskers.

また、上記比較例2および上記比較例3のものも、上記比較例1の場合と同様の現象により、ウイスカが発生する。   In addition, whisker is also generated in the comparative example 2 and the comparative example 3 due to the same phenomenon as in the comparative example 1.

本発明は、片面導体露出タイプのFFCに加えて、FFCの一方の端部では導体の表面が露出し、他方の端部では導体の裏面が露出しているタイプのFFCにも適用することができる。   The present invention can be applied to an FFC of a type in which the surface of the conductor is exposed at one end of the FFC and the back of the conductor is exposed at the other end in addition to the FFC of the single-sided conductor exposed type. it can.

本発明に係るFFC用導体を説明する図である。It is a figure explaining the conductor for FFC which concerns on this invention. 本発明に係るFFC用導体の製造手順を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacture procedure of the conductor for FFC which concerns on this invention. 本実施の形態に係るFFCを説明する図である。It is a figure explaining FFC concerning this embodiment. 本発明に係るFFC用導体の断面を透過型電子顕微鏡により観察した結果の写真を示す図である。It is a figure which shows the photograph of the result of having observed the cross section of the conductor for FFC which concerns on this invention with the transmission electron microscope. 本発明に係るFFC用導体の表面を電子顕微鏡により観察した結果の写真を示す図である。It is a figure which shows the photograph of the result of having observed the surface of the conductor for FFC which concerns on this invention with an electron microscope. 比較例のFFC用導体の断面を透過型電子顕微鏡により観察した結果の写真を示す図である。It is a figure which shows the photograph of the result of having observed the cross section of the conductor for FFC of a comparative example with the transmission electron microscope. 比較例のFFC用導体の表面を電子顕微鏡により観察した結果の写真を示す図である。It is a figure which shows the photograph of the result of having observed the surface of the conductor for FFC of a comparative example with an electron microscope. 本発明に係るFFC用導体を有するFFCを所定のコネクタに嵌合させた後の当該FFC用導体の接点部(嵌合部)を金属顕微鏡により観察した結果の写真を示す図である。It is a figure which shows the photograph of the result of having observed the contact part (fitting part) of the said FFC conductor after fitting FFC which has the conductor for FFC which concerns on this invention in the predetermined | prescribed connector with the metal microscope. 比較例のFFC用導体を有するFFCを所定のコネクタに嵌合させた後の当該FFC用導体の接点部(嵌合部)を金属顕微鏡により観察した結果の写真を示す図である。It is a figure which shows the photograph of the result of having observed the contact part (fitting part) of the said FFC conductor after fitting FFC which has the FFC conductor of a comparative example with a predetermined | prescribed connector with the metal microscope. 本発明に係るFFC用導体を有するFFCを所定のコネクタに嵌合した場合の接点部(嵌合部)におけるウイスカの抑制を説明する図である。It is a figure explaining suppression of the whisker in the contact part (fitting part) at the time of fitting FFC which has a conductor for FFC concerning the present invention on a predetermined connector. 従来のFFC用導体を有するFFCを所定のコネクタに嵌合した場合の接点部(嵌合部)におけるウイスカの発生を説明する図である。It is a figure explaining generation | occurrence | production of the whisker in the contact part (fitting part) at the time of fitting FFC which has the conductor for conventional FFC with the predetermined | prescribed connector.

符号の説明Explanation of symbols

1 フレキシブルフラットケーブル(FFC)用導体
2 絶縁シート
3 補強テープ
10 基材(Cu)
11 第1の合金層(CuSn
12 第2の合金層(CuSn
13 表面層(Sn層)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conductor for flexible flat cables (FFC) 2 Insulation sheet 3 Reinforcement tape 10 Base material (Cu)
11 First alloy layer (Cu 3 Sn 1 )
12 Second alloy layer (Cu 6 Sn 5 )
13 Surface layer (Sn layer)

Claims (3)

Cu(銅)で形成された基材上にCuSn(銅−錫系)の合金層が形成されているとともに、当該合金層上にCuSn(銅−錫系)の合金層が形成されている導体を有する
ことを特徴とするフレキシブルフラットケーブル。
An alloy layer of Cu 3 Sn 1 (copper-tin system) is formed on a substrate formed of Cu (copper), and an alloy layer of Cu 6 Sn 5 (copper-tin system) is formed on the alloy layer. A flexible flat cable characterized by having a conductor on which is formed.
請求項1記載のフレキシブルフラットケーブルに使用される導体の製造方法であって、
Cu(銅)で形成された基材の周囲にSn(錫)メッキが施された当該基材に対し第1の温度で焼鈍処理を行う第1の工程と、
前記焼鈍処理された基材に対し、当該基材上にCuSn(銅−錫系)の合金層が形成されるとともに当該合金層上にCuSn(銅−錫系)の合金層が形成されるべく第2の温度で焼鈍処理を行う第2の工程と、
を含むことを特徴とするフレキシブルフラットケーブル用導体の製造方法。
It is a manufacturing method of the conductor used for the flexible flat cable according to claim 1,
A first step of performing annealing treatment at a first temperature on the base material on which Sn (tin) plating is performed around the base material formed of Cu (copper);
An alloy layer of Cu 3 Sn 1 (copper-tin system) is formed on the base material subjected to the annealing treatment, and an alloy of Cu 6 Sn 5 (copper-tin system) is formed on the alloy layer. A second step of performing an annealing process at a second temperature to form a layer;
The manufacturing method of the conductor for flexible flat cables characterized by including this.
前記Sn(錫)メッキのメッキ厚は0.7μmであること
を特徴とする請求項2記載のフレキシブルフラットケーブル用導体の製造方法。
The method for manufacturing a conductor for a flexible flat cable according to claim 2, wherein a plating thickness of the Sn (tin) plating is 0.7 μm.
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