JP2007179759A - 端子部材および該端子部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）を安価で提供することができ、かつＦＦＣの端子部のウィスカ発生を抑制するために、ＦＦＣの端子部として取り付けられる端子部材を提供する。
【解決手段】 本発明の端子部材は、プラスチックフィルムテープからなる基材１０と、基材１０の幅方向に所定間隔に並列され、基材１０に接着される複数の導線１１と、複数の導線１１を被覆する金めっき層１２とを含むケーブル材料を、所定の長さに切断してなり、切断された複数の導線１１の各々が端子として構成されることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ケーブルの端子部を形成するために用いられる端子部材および該端子部材の製造方法に関する。

プリンタ、複写機、ステレオ、テレビ、ビデオデッキ、電話機、ＣＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤまたはＤＶＤレコーダ等の電子機器のプリント基板相互間やプリント基板との電子部品間を接続するために、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）が使用されている。このＦＦＣは、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ポリエステルテープなどのプラスチックフィルムテープ７０上に、銅や銅合金からなる導線７１を並行して一定間隔に並べ、導線７１を押しつぶして断面矩形にした後、上からプラスチックフィルムテープ７２で挟み、熱と圧力を加えてテープ接合面を熱溶着することにより、または、接着剤によって接着することにより製造される。ＦＦＣは、例えば、１つの基板の上面に設けられたコネクタと、下面に設けられたコネクタとを電気的に接続することができるように、変形可能とされている。

ＦＦＣの一定間隔に並列された導線７１は、使用環境雰囲気や通電時などにおいて、酸化を生じて劣化するため、その劣化を防止するとともに、通電性を向上させるため、上からプラスチックフィルムテープ７２で挟み込む前に、導線７１の表面にめっき処理が施される。近年、並行する導線７１の間隔が、０．５ｍｍ〜１．２５ｍｍといった狭ピッチになってきており、導線７１ごとにめっき処理を施すことは困難であり、複数の導線７１に同時にめっきが施されている。このめっき処理において使用されるめっき材料としては、金や錫などが使用されているが、安価で提供することができ、光沢性、防食性に優れる錫が主として使用されている。錫は、はんだ付け性にも優れ、比較的に柔らかいこともあって、使用時に変形させる必要のあるＦＦＣには好適である。

ＦＦＣは、コネクタに接続するために、両端に、導線が露出する端子部７３を備える必要がある。そのため、めっき後、端子部７３を形成する部分を除いて、プラスチックフィルムテープ７２で覆われ、熱溶着または接着することにより、端子部７３を備えるＦＦＣが製造される（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

端子部７３を除いた部分の導線７１は、プラスチックフィルムテープ７２で被覆されるため、空気に触れることがなく、他の金属と直接接触して応力が発生することはない。これに対し、端子部７３の露出する導線によって構成される端子７４は、空気に触れており、かつコネクタの接触部分である金属からなるコンタクトに接触して応力が発生する。錫めっきは、その表面から針状に突出する針状単結晶のウィスカを発生しやすい。このウィスカは、システムエラーや回線を短絡させるといったトラブルを引き起こす原因となっている。特に、空気に触れている部分で、かつ応力が発生しやすい部分において生じやすい。このため、錫めっきが施された端子では、ウィスカが発生しやすいといった問題があった。なお、このウィスカは、錫のほか、亜鉛など、金以外の他の金属でも発生することが知られており、様々な対策が講じられている。錫めっきの場合においては、めっき浴をアルカリ浴にしたり、めっき膜を８μｍ以上にしたり、めっき膜に熱処理を施したりして、ウィスカの発生を抑制している。

しかしながら、ウィスカの発生を完全に抑制することができず、完全に抑制するためには、金めっきを施さなければならない。上述したように、導線一本ごとにめっきを施すのは困難であり、また、端子部のみに金めっきを施すのも困難であり、結果的に、導線全体を金めっきしており、コストが高くなるといった問題があった。
特開２００３−７７３４３号公報 特開２００１−４３７４５号公報

本発明は、上述した問題に鑑み、ＦＦＣを安価で提供することができ、かつＦＦＣの端子部のウィスカ発生を抑制するために、ＦＦＣの端子部として取り付けられる端子部材を提供することを目的とする。また、本発明は、その端子部材の製造方法およびその端子部材を接着して端子部を形成したケーブルを提供することも目的とする。

本発明の発明者は、鋭意検討の結果、導線全体を金めっきしてＦＦＣを製造する工程において、端子部のサイズに切断し、その切断したものを用いて端子部を形成することにより、ウィスカ発生を抑制でき、かつ安価で提供できることを見出した。これにより、従来のめっき方法を使用して製造することができ、また、複数の端子を備える面が互いに反対方向に向いたケーブルを簡単に製造することができる。

上記課題は、本発明の端子部材および端子部材の製造方法を提供することにより達成される。すなわち、本発明の端子部材は、ケーブルの端子部を形成するために用いられ、プラスチックフィルムテープからなる基材と、その基材の幅方向に所定間隔に並列され、その基材に接着される複数の導線と、それら複数の導線を被覆する金めっき層とを含むケーブル材料を、所定の長さに切断してなり、切断された複数の導線の各々が端子として構成されるものである。

上記端子部材は、上記ケーブル材料を約０．８ｍｍ〜約１ｍｍに切断することにより得られるものである。

本発明の端子部材の製造方法は、プラスチックフィルムテープからなる基材上に、複数の導線を所定間隔に並列させて接着する工程と、複数の前記導線が接着された基材を金めっき浴に浸漬し、複数の導線を電極として電気めっきする工程と、複数の導線上に金めっき層が形成されたケーブル材料を、該複数の導線の各々が端子として構成されるように所定の長さに切断する工程とを含む方法である。

また、本発明では、所定間隔で配列される複数の接点を有する電気コネクタと電気的に接続するケーブルを提供することもでき、このケーブルは、上記接点と同じ間隔に並列される複数の第１導線を第１プラスチックフィルムテープで挟み込んで作製される導線部と、第２プラスチックフィルムテープの幅方向に上記接点と同じ間隔に並列され、第２プラスチックフィルムテープに接着される複数の第２導線と、複数の第２導線を被覆する金めっき層とを含むケーブル材料を所定の長さに切断してなり、切断された複数の第２導線の各々が複数の接点の各々に当接する端子として構成される端子部材を、上記導線部の一端または両端に接着して形成される端子部とを含むものである。

ケーブルは、上記端子部材が、上記導線部の両端に、複数の前記端子を備える面が互いに反対方向に向くように接着されたものとすることもできる。

本発明の端子部材を提供することにより、ウィスカの発生しやすい端子部の導線のみ、金めっきを施したＦＦＣを提供できるため、安価で提供することができる。また、導線全体を金めっきしてＦＦＣを製造する一部として、端子部材を製造することができるため、端子部材を製造する装置が別途必要とはされず、安価で製造することができる。さらに、上下に配置した、コネクタを備える２つの基板のそれぞれのコネクタを接続するＦＦＣでは、一方の側が上向きに、他方の側が下向きに端子が露出する端子部としなければならないが、本発明の端子部材を提供することにより、簡単に製造することができる。

本発明を、図面を参照して詳細に説明するが、本発明は、図示した実施の形態に限定されるものではない。図１は、本発明の端子部材を示した図である。図１に示す端子部材は、所定の大きさのプラスチックフィルムからなる基材１０と、基材１０上に所定間隔に並列され、接着される複数の導線１１と、複数の導線１１を被覆する金めっき層１２とを含むものであり、金めっき層１２で被覆された複数の導線１１が複数の端子として構成されるものである。この端子部材は、ＦＦＣなどのケーブルの両端に接着され、ケーブルの端子部を形成する。

ケーブルの端子部は、電気コネクタの接点と接触して電気的接続を与えるために、外部に露出しており、また、先鋭な接点との接触によって応力を受けるため、ウィスカが発生しやすくなっている。これに対して、ケーブル両端の端子部を通電させ、ケーブルの大部分を占める導線部は、プラスチックフィルムテープで被覆され、外部に露出されておらず、また、ケーブルを曲げることによって応力を受けることがあるものの、接点と接触することがないため、大きな応力を受けず、ウィスカの発生はほとんどない。本発明では、このウィスカの発生しやすい端子部に、金めっきを施した端子部材を適用することで、ウィスカの発生を抑制でき、良好な電気的接続を安定して提供することができ、大部分を占める導線部には金めっきする必要がないため、ケーブルを安価で提供することが可能となる。

端子を構成する導線１１の長さＬは、電気コネクタの接点と適切に当接して良好な電気的接続を得ることができる、約０．８ｃｍ〜約１ｃｍとすることができる。ケーブル材料の両端に取り付けられる端子部材は、ケーブル材料の導線の数に、端子部材の端子の数が一致し、かつ導線同士の間隔に、端子同士の間隔が一致するものが採用される。ケーブルにおける導線の間隔が約０．５ｍｍであれば、端子の間隔約０．５ｍｍの端子部材が採用される。

上記のプラスチックフィルムとしては、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレートを挙げることができ、導線としては、銅、または、銅−銀合金、銅−ベリリウム合金、銅−ニッケル−錫合金などの銅合金を挙げることができる。接着には、熱溶着または接着剤を用いることができ、接着剤としては、エポキシ樹脂やウレタン樹脂などを挙げることができる。

ここで、本発明の端子部材の製造方法について説明する。本発明の端子部材は、全体に金めっきを施すことにより製造されるＦＦＣの製造工程において製造することができる。具体的には、プラスチックフィルムテープ上に、導線を一定間隔に並べ、接着するなどして固定し、叩いて断面略矩形とされた導線を形成する。導線上にめっきを施すため、金を含むめっき浴に浸漬し、導線を一方の電極として所定時間通電する。通電すると、図２に示すように、導電性を有する導線２０の表面に、金２１が付着し、金２１の膜が所定厚さに形成される。基板となるフィルムテープ２２は、絶縁体であるプラスチックであるため、金２１が付着することはなく、導線２０の表面のみに付着し、膜を形成する。所定厚さに膜を形成したところで、めっき処理工程を終了する。ＦＦＣでは、その後、両端の端子部となる部分を除いてプラスチックフィルムテープで挟み込み、熱および圧力を加えてテープ接合面を熱溶着するが、本発明では、この熱溶着の前のケーブル材料を、端子サイズである約０．８ｃｍ〜約１ｃｍの長さに切断することで、端子部材を製造することができる。

上記電気めっきを実施することができる装置としては、これまで知られたいかなる装置でも採用することができる。例えば、オーバーフロータイプのめっき槽を用いて電気めっきすることができる。このめっき槽は、溶液が収容され、陽極を備えるめっき処理槽と、めっき処理槽を包囲するように配置され、めっき処理槽からオーバーフローするめっき液を回収する回収槽と、めっき処理槽にめっき液を圧送するとともに、回収槽からめっき処理槽へ圧送する管理槽とを備えるものである。めっき厚さは、上記時間を変更することにより変えることができ、また、めっき浴としては、金めっきすることができるものであれば、これまで知られたいかなる溶液でも採用することができる。

図３は、本発明の端子部材が取り付けられたケーブルを例示した図である。図３（ａ）は、平面図、図３（ｂ）は、底面図、図３（ｃ）は、正面図をそれぞれ示す。図３に示すケーブルは、プラスチックフィルムテープ３０、３１で複数の導線３２を挟み、両端に端子部材３３が接着されることにより構成されている。図３に示す実施形態では、端子部材３３、３４の端子３３ａ、３４ａが、一方の側では上向きに、他方の側では下向きに配置されている。端子部材３３、３４は、図１および図２に示すように、プラスチックフィルムからなる基材と、基材上に並列して接着される複数の導線と、導線の表面に形成される金めっき層とを含んで構成される。また、端子部材３３、３４の端子３３ａ、３４ａが設けられる面の裏面には、補強材３５、３６が貼付され、電気コネクタへの挿入を容易にし、各接点への各端子の当接を確実にさせている。補強材３５、３６は、例えば、厚さ約０．５ｍｍ〜約１ｍｍのプラスチック板とすることができる。

図３に示すケーブルは、上下に２段に配置された基板において、それぞれの上面に、同じ形式のコネクタを備え、それらを電気的に接続する場合に使用される。図４に示すように、コネクタ４０、４１はそれぞれ、端子部を挿入するための収容部４２、４３を備え、収容部４２、４３内に、上向きに接点４４、４５が突出している。接点４４、４５に、端子３３ａ、３４ａをそれぞれ当接させる場合、基板４６の縁部にケーブルを引き回して、端子３３ａ、３４ａをいずれも下向きにし、端子３３ａ、３４ａを備える端子部をそれぞれ、収容部４２、４３に挿入する。収容部４２、４３に挿入される端子部によって、弾性を有する接点４４、４５が押し下げられ、端子部の端子３３ａ、３４ａと、接点４４、４５とが当接した状態で保持される。

図３に示すような端子部が互いに反対方向に向いたケーブルに限らず、端子部の端子が同じ方向に向いたケーブルを提供することもできる。

ケーブル材料への端子部材の接着は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ケーブル材料５０の複数の導線５１の各々と、端子部材６０の各端子６１とが当接するように配置し、熱溶着により、または、接着剤を用いて行うことができる。図５（ｂ）に示すように接着することにより、図３に示すような端子部が互いに反対方向に向いたケーブルを簡単に製造することができる。ケーブルは、端子のみが露出していれば良いため、端子部材の一端は、接着剤を塗布したり、プラスチックフィルムを接着するなどしてコーティングすることができる。図５では、端子部材６０を接着した後、導線５１を備える面をプラスチックフィルムテープ５２で被覆し、端子部を補強する補強材５３が取り付けられるのが破線で示されている。

これまで本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、導線の数、導線の幅、導線の長さは、いかなる数、幅、長さであってもよく、それに対応した端子の数、端子の幅とすることができる。また、導線は、プラスチックフィルムで挟まれるため、めっきを施していても、施していなくても良く、施す場合、錫めっき以外、錫合金めっき、亜鉛めっき、ニッケルめっきなどとすることができる。本発明の端子部材は、金めっきする前に、下地めっきとして、ニッケルめっきすることもできる。

本発明の端子部材を示した図。 端子部材の断面図。 本発明の端子部材が取り付けられたケーブルを例示した図。 ２つのコネクタのそれぞれにケーブルの端子部のそれぞれを挿入するところを示した図。 ケーブル材料に端子部材を接着するところを示した図。 従来のケーブルを示した図。

符号の説明

１０…基材
１１、２０、３２、５１、７１…導線
１２…金めっき層
２１…金
２２、３０、３１、５２、７０、７２…フィルムテープ
３３、３４、６０…端子部材
３３ａ、３４ａ、６１、７４…端子
３５、３６、５３…補強材
４０、４１…コネクタ
４２、４３…収容部
４４、４５…接点
４６…基板
５０…ケーブル材料
７３…端子部

Claims (5)

1. ケーブルの端子部を形成するために用いられる端子部材であって、プラスチックフィルムテープからなる基材と、前記基材の幅方向に所定間隔に並列され、前記基材に接着される複数の導線と、前記複数の導線を被覆する金めっき層とを含むケーブル材料を、所定の長さに切断してなり、切断された前記複数の導線の各々が端子として構成される、端子部材。
2. 前記端子部材は、前記ケーブル材料を０．８ｍｍ〜１ｍｍに切断してなる、請求項１に記載の端子部材。
3. ケーブルの端子部を形成するために用いられる端子部材を製造する方法であって、
   プラスチックフィルムテープからなる基材上に、複数の導線を所定間隔に並列させて接着する工程と、
   複数の前記導線が接着された前記基材を金めっき浴に浸漬し、前記複数の導線を電極として電気めっきする工程と、
   前記複数の導線上に金めっき層が形成されたケーブル材料を、該複数の導線の各々が端子として構成されるように所定の長さに切断する工程と
   を含む、方法。
4. 所定間隔で配列される複数の接点を有する電気コネクタと電気的に接続するケーブルであって、
   前記接点と同じ間隔に並列される複数の第１導線を第１プラスチックフィルムテープで挟み込んで作製される導線部と、
   第２プラスチックフィルムテープの幅方向に前記接点と同じ間隔に並列され、前記第２プラスチックフィルムテープに接着される複数の第２導線と、前記複数の第２導線を被覆する金めっき層とを含むケーブル材料を所定の長さに切断してなり、切断された前記複数の第２導線の各々が前記複数の接点の各々に当接する端子として構成される端子部材を、前記導線部の一端または両端に接着して形成される端子部とを含む、ケーブル。
5. 前記端子部材は、前記導線部の両端に、複数の前記端子を備える面が互いに反対方向に向くように接着される、請求項４に記載のケーブル。
   

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