JP2021064605A - Pctフィルムを絶縁被覆層とするffc及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】PCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCを提供する。【解決手段】PCTフィルムからなる下側絶縁被覆層122と、前記下側絶縁被覆層の上面にポリウレタン材質の下側プライマー層124を媒介として形成されたポリエステル材質の下側接着剤層126と、PCTフィルムからなる上側絶縁被覆層112と、前記上側絶縁被覆層の下面にポリウレタン材質の上側プライマー層114を媒介として形成されたポリエステル材質の上側接着剤層116と、前記下側接着剤層と前記上側接着剤層との間に介在された導体線層130と、を含む。【選択図】図2
Description
本発明は、フレキシブルフラットケーブル(Flexible Flat Cable、FFC)(以下、「FFC」と略称する)に関し、さらに詳しくは、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート(Poly Cyclohexylene dimethylene Terephthalate、PCT)(以下、「PCT」と略称する)を材質とするPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCに関する。
また、本発明は、上記PCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCの製造方法に関する。
FFCは、複数の導体線で構成された導体線層が組み込まれている柔軟かつ平たいケーブルであり、ワイヤーハーネス(Wire Harness)と比べてみると、価格が安価で経済的であり、様々な形状に折ることができ、導体線の本数選定に制限がなく、狭小なスペースにも設置されることができるなどの長所を持つ。従って、FFCは、各種の電子製品の軽量化及びスリム化に寄与するデータ通信線あるいは電力線として評価されており、様々な産業分野(自動車、医療機器、半導体装置、コンピュータなど)で使用されている。
一般的にFFCは、柔軟な下側部材と柔軟な上側部材との間に導体線層が位置した構造を有する。ここで、下側部材は、下側絶縁被覆層、下側プライマー層及び下側接着剤層が下から上に積層された構造を有し、上側部材は、上側絶縁被覆層、上側プライマー層及び上側接着剤層が上から下に積層された構造を有する。複数本の導体線からなる導体線層は、下側接着剤層及び上側接着剤層に介在される。
また、導体線層の両端が外部に露出するように、上側部材の長さは下側部材の長さより短く(または長く)設けられる。そして、導体線層の両端の露出部位の下(または上)では、補強フィルム層が下側(または上側)絶縁被覆層の下面(または上面)に付着しているが、これは、FFC両端を平たく維持させると同時に、FFC両端にコネクターを容易に結合させるためである。
上記のような構造のFFCを製造するための方法が特許文献1に開示されている。
この登録特許では、先ず、導体線層の両端露出のための露出窓を該上側部材となる上側FFC用原反及び該下側部材となる下側FFC用原反に穿孔し、露出窓のある該FFC用原反の部位に補強フィルムを熱接着する。以後、該上側FFC用原反と下側FFC用原反との間に導体線が導入されてラミネーティング工程が行われる。
ラミネーティング工程では、上側FFC用原反、導体線及び下側FFC用原反が上部の二つのヒーティングローラー間及び下部の二つのヒーティングローラー間を順に通過しながら下に移動し、二対のヒーティングローラーを通過する間に加圧及び加熱される。ラミネーティング工程以後は、該FFC用原反の幅方向両端を切り出すスリッティング工程が行われる。
該ラミネーティング工程が行われる間に、上下側FFC用原反には2〜3kgf/cm2の範囲内の圧力及び140〜180℃の範囲内の温度が加えられ、上部の二つのヒーティングローラー間を通過する時より下部の二つのヒーティングローラー間を通過する時にさらに大きい圧力及び温度が加えられる。
FFCを製造するためのまた他の方法が特許文献2に開示されている。この登録特許では、ラミネーティング工程以後に補強フィルム熱接合が行われ、ラミネーティング工程及び補強フィルム熱接合が行われる間にFFC用原反及び導体線が水平方向に移動し、ラミネーティング工程が一対のヒーティングローラーだけで行われる。
FFCの絶縁被覆層に該当する上下側絶縁被覆層としては、一般的にポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」と略称する)を材質とするPETフィルムが使用されてきた。
しかし、FFCの絶縁被覆層として使用されるためにはPETフィルムよりPCTフィルムがさらに有利であるが、これは、PCT樹脂がPET樹脂より優れた物性(耐熱性、寸法安定性、耐化学性、耐候性、耐湿性、絶縁性など)を有し、これによりPET樹脂が使用できない程度に苛酷な環境でも使用可能であるからである。
それにもかかわらず、PCTフィルムがFFCの絶縁被覆層として使用できなかったのは、PCT樹脂の速く固まる特性によってPCT樹脂をフィルム形態で加工することができなかったからであるが、最近(2018年末頃)KSケミカルがPCT樹脂をフィルム形態で加工することを世界初で成功したことが知られ、PCTフィルムをFFCの絶縁被覆層として使用可能な条件が整えられた。
しかし、上述した登録特許は、PCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCを提示できておらず、さらに、このようなFFCを製造するための方法も提示できていない。従って、本発明は、PCTフィルムを絶縁被覆層とするFFC、そして、該FFCを製造するための方法を提供する。
本発明の一実施例は、PCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCを提供するが、該FFCは、PCTフィルムからなる下側絶縁被覆層と、前記下側絶縁被覆層の上面にポリウレタン系列樹脂材質の下側プライマー層を媒介として形成されたポリエステル系列樹脂材質の下側接着剤層と、PCTフィルムからなる上側絶縁被覆層と、前記上側絶縁被覆層の下面にポリウレタン系列樹脂材質の上側プライマー層を媒介として形成されたポリエステル系列樹脂材質の上側接着剤層と、前記下側接着剤層と前記上側接着剤層との間に介在された導体線層とを含む。
前記下側絶縁被覆層、下側プライマー層、下側接着剤層、導体線層、上側接着剤層、上側プライマー層及び上側絶縁被覆層の総厚さは140μm〜206μm範囲内で形成されることができる。
この場合、前記下側絶縁被覆層の厚さ及び前記下側プライマー層の厚さの合計は25μm〜38μmの範囲内で、前記下側接着剤層の厚さは30μm〜40μmの範囲内で、前記導体線層の厚さは30μm〜50μmの範囲内で、前記上側接着剤層の厚さは30μm〜40μmの範囲内で、前記上側絶縁被覆層の厚さ及び前記上側プライマー層の厚さの合計は25μm〜38μmの範囲内で形成されることができる。そして、前記導体線層は銅を材質とする。
前記下側絶縁被覆層、下側プライマー層、下側接着剤層、導体線層、上側接着剤層、上側プライマー層及び上側絶縁被覆層の総厚さは166μm〜234μmの範囲内で形成されることもできる。
この場合、前記下側絶縁被覆層の厚さ及び前記下側プライマー層の厚さの合計は38μm〜52μmの範囲内で、前記下側接着剤層の厚さは30μm〜40μmの範囲内で、前記導体線層の厚さは30μm〜50μmの範囲内で、前記上側接着剤層の厚さは30μm〜40μmの範囲内で、前記上側絶縁被覆層の厚さ及び前記上側プライマー層の厚さの合計は38μm〜52μmの範囲内で形成されることができる。そして、前記導体線層は銅を材質とする。
前記層の各々間の接着強度は、100℃〜110℃の範囲内の温度と1kgf/cm2〜3kgf/cm2の範囲内の圧力で接着させる仮接及び140℃〜160℃の範囲内の温度と90kgf/cm2〜110kgf/cm2の範囲内の圧力で接着させる本接の順次適用を通じて形成された接着強度である。
前記下側絶縁被覆層の下面端部及び前記上側絶縁被覆層の上面端部の少なくともいずれか一つに補強フィルム層を形成する場合、前記絶縁被覆層と前記補強フィルム層間の接着強度は、前記本接以後に110℃〜130℃の範囲内の温度及び1kgf/cm2〜3kgf/cm2の範囲内の圧力で接着させる後接を通じて形成された接着強度である。
前記本接は、前記下側絶縁被覆層及び前記上側絶縁被覆層に同一の温度が加えられる形態で行われることが良く、前記仮接は、前記本接時の温度による温度干渉を受けない形態で行われることが良い。
前記上下側絶縁被覆層として使用されるPCTフィルムは、紫外線を照射して前処理した紫外線前処理PCTフィルムであることが良い。この時、前記紫外線としては、170nm〜180nmの範囲内の波長を有することが良い。
本発明の他の実施例は、PCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCの製造方法を提供する。
上記製造方法の一実施例は、PCTフィルムからなる絶縁性の被覆原反にプライマーを媒介として接着剤が接着された構造の二つのFFC用原反間に多数本の導体線を供給しながらラミネーティングするラミネーション工程を含む。そして、前記ラミネーション工程は、前記二つのFFC用原反に100℃〜110℃の範囲内の温度及び1kgf/cm2〜3kgf/cm2の範囲内の圧力が加えられる1次ラミネーションと、前記1次ラミネーションが行われた直後の前記二つのFFC用原反に140℃〜160℃の範囲内の温度及び90kgf/cm2〜110kgf/cm2の範囲内の圧力が加えられる2次ラミネーションとを含む。
前記2次ラミネーションでは、前記二つのFFC用原反及び導体線が垂直方向に移動しながら一対の2次ヒーティングローラー間を通過し、前記1次ラミネーションでは、前記二つのFFC用原反及び導体線が一対の1次ヒーティングローラー間を通過する形態でなるが、前記2次ラミネーションの温度による熱干渉を受けないように行われる。
前記FFC用原反に前記導体線を露出させるための露出窓が一定の間隔で形成された場合、前記ラミネーション工程は、前記2次ラミネーション以後に行われる3次ラミネーションを含む。そして、前記3次ラミネーションでは、前記露出窓と向い合っているFFC用原反部位の被覆原反に補強フィルムが110℃〜130℃の範囲内の温度及び1kgf/cm2〜3kgf/cm2の範囲内の圧力でラミネーティングされる。前記3次ラミネーションでは、前記FFC用原反及び導体線が前記補強フィルムと共に一対のヒーティングプレートによって加熱及び加圧される。
上記製造方法の他の実施例は、PCTフィルムからなる絶縁性の被覆原反にプライマーを媒介として接着剤が接着されており、前記接着剤に多数本の導体線が印刷された構造の第1のFFC用原反とPCTフィルムからなる絶縁性の被覆原反にプライマーを媒介として接着剤が接着された構造の第2のFFC用原反とをラミネーティングするラミネーション工程を含む。前記ラミネーション工程は、前記二つのFFC用原反に100℃〜110℃の範囲内の温度及び1kgf/cm2〜3kgf/cm2の範囲内の圧力が加えられる1次ラミネーションと、前記1次ラミネーションが行われた直後の前記二つのFFC用原反に140℃〜160℃の範囲内の温度及び90kgf/cm2〜110kgf/cm2の範囲内の圧力が加えられる2次ラミネーションとを含む。
前記2次ラミネーションでは、前記二つのFFC用原反が垂直方向に移動しながら一対の2次ヒーティングローラー間を通過し、前記1次ラミネーションでは、前記二つのFFC用原反が一対の1次ヒーティングローラー間を通過する形態でなるが、前記2次ラミネーションの温度による熱干渉を受けないように行われる。
前記FFC用原反に前記導体線を露出させるための露出窓が一定の間隔で形成された場合、前記ラミネーション工程は、前記2次ラミネーション以後に行われる3次ラミネーションを含む。前記3次ラミネーションでは、前記露出窓と向い合っているFFC用原反部位の被覆原反に補強フィルムが110℃〜130℃の範囲内の温度及び1kgf/cm2〜3kgf/cm2の範囲内の圧力でラミネーティングされる。前記3次ラミネーションでは、前記FFC用原反が前記補強フィルムと共に一対のヒーティングプレートによって加熱及び加圧される。
上記製造方法のまた他の実施例は、上述した二つの実施例のラミネーション工程を含み、上記絶縁性の被覆原反を構成するPCTフィルムとしては、紫外線を照射して前処理した紫外線前処理PCTフィルムが使用される。この時、前記紫外線としては、170nm〜180nmの範囲内の波長を有するものが使用される。
本発明によると、PETフィルムに比べて優れた物性(耐熱性、寸法安定性、耐化学性、耐候性、耐湿性、絶縁性など)を有するPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCが提供され、さらに、該FFCの各層間で十分な接着強度が確保可能な効果も奏する。
また、本発明によると、PCTフィルムを絶縁被覆層としながらも各層間の接着強度を充分に確保したFFCが容易かつ速く製造可能な効果を奏する。
以下、本発明によるPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFC及びその製造方法の好ましい実施例を、図面を参照して詳しく説明する。以下で使用された用語や単語は、通常であるか辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は、その自身の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に即して本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されなければならない。
以下では、本発明を、PCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCと、該FFCの製造方法に区分して説明する。ここで、FFCは、フレキシブルフラットケーブル(Flexible Flat Cable、FFC)であり、本明細書ではFFCと略称する。そして、PCTは、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート(Poly Cyclohexylene dimethylene Terephthalate、PCT)であり、本明細書ではPCTと略称する。
<PCTフィルムを絶縁被覆層とするFFC>
本発明によるPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCは、図1〜図4に示すように、柔軟な上側部材110と、柔軟な下側部材120と、柔軟な導体線層130を含む。
前記上側部材110は、上側絶縁被覆層112と、前記上側絶縁被覆層112の下面に上側プライマー層114を媒介として形成された上側接着剤層116を含む。そして、前記下側部材120は、下側絶縁被覆層122と、前記下側絶縁被覆層122の上面に下側プライマー層124を媒介として形成された下側接着剤層126とを含む。前記導体線層130は、複数本の導体線で構成された層であり、下側接着剤層126と上側接着剤層116との間に介在されている。
本発明では、該上下側絶縁被覆層112、122としてPCTフィルムが使用され、上下側プライマー層114、124の材質としてポリウレタン系列の樹脂が使用され、上下側接着剤層116、126の材質としてポリエステル系列の樹脂が使用される。
PCT樹脂は、PET樹脂に比べて耐熱性、耐化学性及び耐湿性に優れる長所を有するが、製造の観点からみると、優れた耐熱性、耐化学性及び耐湿性がPCTフィルムからなる絶縁被覆層112、122と接着剤層116、126間の堅固な接着を難しくする不利として作用し、これは、絶縁被覆層112、122と接着剤層116、126間の接着を補助するためにプライマー層114、124が介在されても同様である。従って、本発明のようにPCTフィルムをFFCの絶縁被覆層112、122とする場合は、各層間、特に、絶縁被覆層112、122と接着剤層116、126間の接着強度を充分に確保するための技術手段が要求される。
本発明では、上記技術手段として仮接及び本接の順次適用が採択される。仮接では、各層112、114、116、130、126、124、122が100℃〜110℃の範囲内の温度と1kgf/cm2〜3kgf/cm2の範囲内の圧力で接着され、仮接後に行われる本接では、上記各層112、114、116、130、126、124、122が140℃〜160℃の範囲内の温度と90kgf/cm2〜110kgf/cm2の範囲内の圧力で接着される。従って、本発明によるFFCでは、各層112、114、116、130、126、124、122が上記のような仮接及び本接の順次適用によって形成された十分な接着強度で互いに接着されている。
該本接は、下側絶縁被覆層122及び上側絶縁被覆層112に同一の温度が加えられる形態で行われることが良い。このような形態の一例は、仮接を経た各層112、114、116、130、126、124、122を垂直方向に直立させた状態で左右両側から熱と圧力を加えるものである。
仮接を経た各層112、114、116、130、126、124、122を水平方向に横たえた状態で、上下両側から熱と圧力を加える形態の本接が考慮されることもできる。しかし、この場合は、下側絶縁被覆層122に加えられる高い本接温度の熱気が上昇して上部絶縁被覆層112に影響を及ぼすため、FFCの上下側絶縁被覆層112、122間に熱特性の差異が生じてしまう。特に、PCTフィルムは、PETフィルムに比べて熱により敏感な特性を持っているため、本接温度の熱気上昇によって上下側絶縁被覆層112、122間の熱特性差が予期せぬほどかなり大きくなる可能性がある。従って、本接は、各層112、114、116、130、126、124、122が垂直方向に直立した状態で行われることが好ましい。
該仮接は、本接時の温度による熱干渉を受けない形態で行われることが良い。上述した例のように、本接が各層112、114、116、130、126、124、122を垂直方向に直立させた状態で行われれば、仮接は、各層112、114、116、130、126、124、122を本接位置の垂直上方から外れた位置で行われるという形である。
もし、仮接が本接の垂直上方で行われる形態で行われれば、高い本接温度による熱気が上昇して仮接環境に影響を及ぼすため、仮接が本接温度によって熱干渉を受けるようになり、すると、仮接の温度条件が意図した温度条件と変わってしまう問題が生じる。従って、本発明のように、該仮接は、本接時の温度による熱干渉を受けない形態で行われることが好ましい。
該FFC及び各層112、114、116、130、126、124、122の厚さは、FFCの用途によって異なって設定されてもよい。
例えば、FFCが信号伝送を目的とする自動車内装品として使用される場合は、FFCの総厚さ(該各層112、114、116、130、126、124、122の厚さの総合を意味する)を140μm〜206μmの範囲内で形成することができる。この場合、下側絶縁被覆層122の厚さ及び下側プライマー層124の厚さの合計は25μm〜38μmの範囲内で、下側接着剤層126の厚さは30μm〜40μmの範囲内で、導体線層130の厚さは30μm〜50μmの範囲内で、上側接着剤層116の厚さは30μm〜40μmの範囲内で、上側絶縁被覆層112の厚さ及び上側プライマー層114の厚さの合計は25μm〜38μmの範囲内で形成される。そして、該導体線層130の材質としては銅が使用される。
一方、FFCが信号伝送または電力供給のために自動車外装品として使用される場合は、FFCの総厚さ(該各層112、114、116、130、126、124、122の厚さの総合を意味する)を166μm〜234μmの範囲内で形成することができる。この場合、下側絶縁被覆層122の厚さ及び下側プライマー層124の厚さの合計は38μm〜52μmの範囲内で、下側接着剤層126の厚さは30μm〜40μmの範囲内で、導体線層130の厚さは30μm〜50μmの範囲内で、上側接着剤層116の厚さは30μm〜40μmの範囲内で、上側絶縁被覆層112の厚さ及び上側プライマー層114の厚さの合計は38μm〜52μmの範囲内で形成される。そして、該導体線層130の材質としては銅が使用される。
一方、FFCでは、コネクター(図示せず)との連結のために導体線層130の両端が外部に露出する場合がある。この場合、導体線層130の両端は、図1及び図3に示すように同一方向に露出するか、図2及び図4に示すように反対方向に露出する。
このように、導体線層130の両端が外部に露出する場合は、FFC両端を平たく維持させると同時にFFC両端にコネクターを容易に結合させるために、絶縁被覆層112、122の外面に補強フィルム層142が設けられることが一般的である。例えば、図1及び図3に示すように、導体線層130の両端がいずれも上部に露出した場合は、下側絶縁被覆層122の下面両端に補強フィルム層142が設けられ、図2及び図4に示すように、導体線層130の一端は上部に、反対端は下部に露出した場合は、該一端では下側絶縁被覆層122の下面一端に、そして該反対端では上側絶縁被覆層112の上面反対端に補強フィルム層142が設けられるという形である。
本発明によるFFCでは、絶縁被覆層112、122と補強フィルム層142間の接着強度が該本接以後に行われる後接を通じて形成された接着強度である。該後接では、110℃〜130℃の範囲内の温度及び1kgf/cm2〜3kgf/cm2の範囲内の圧力で補強フィルム層142が絶縁被覆層112、122に接着される。該補強フィルム層142は、PCTフィルムまたはPETフィルムの一面にポリエステル系列の接着剤が接着された構造を有することができる。
<PCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCの製造方法>
本発明によるPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCの製造方法は、上述したFFCを製造するための方法であって、ロールツーロール過程の途中に適用されるラミネーション工程を含む。
図5に示すように、該ラミネーション工程では、走行している上側FFC用原反110a及び下側FFC用原反120aの間に多数本の導体線130aが供給されながらラミネーティングされる。
上側FFC用原反110a及び下側FFC用原反120aは、いずれも図6及び図7に示すように、絶縁性の被覆原反112a、122aの一面にプライマー114a、124aを媒介として接着剤116a、126bが接着された構造を有する。
上下側FFC用原反110a、120aの被覆原反112a、122aはそれぞれ、FFCの上下側絶縁被覆層112、122となる部材として、PCTを材質とするPCTフィルムが使用される。また、上下側FFC用原反110a、120aのプライマー114a、124aはそれぞれ、FFCの上下側プライマー層114、124となる部材として、ポリウレタン系列の樹脂を材質とする。そして、上下側FFC用原反110a、120aの接着剤116a、126aはそれぞれ、FFCの上下側接着剤層116、126となる部材として、ポリエステル系列の樹脂を材質とする。
該ラミネーション工程が行われるとき、上側FFC用原反110aの接着剤116a及び下側FFC用原反120aの接着剤126aが互いに当接した状態で該上下側FFC用原反110a、120aが走行し、導体線130aは二つの接着剤116a、126aの間に連続的に供給されながら上下側FFC用原反110a、120aと共に走行する。
前記ラミネーション工程は、1次ラミネーション及び2次ラミネーションを含む。
前記1次ラミネーションでは、上下側FFC用原反110a、120a及び導体線130aが水平方向に走行しながら上下に位置する一対の1次ヒーティングローラー12、14間を通過するが、このとき、上下側FFC用原反110a、120aには、1次ヒーティングローラー12、14によって100℃〜110℃の範囲内の温度が加えられ、1kgf/cm2〜3kgf/cm2の範囲内の圧力が加えられる。1次ラミネーション工程は、導体線130aの整列状態を維持させながら上下側FFC用原反110a、120aを仮接する工程であるところ、相対的に低い温度及び低い圧力が採択される。
前記2次ラミネーションでは、1次ラミネーションが行われた直後の上下側FFC用原反110a、120a及び導体線130aが垂直方向に走行しながら左右に位置する一対の2次ヒーティングローラー22、24間を通過し、この時、上下側FFC用原反110a、120aには、2次ヒーティングローラー22、24によって140℃〜160℃の範囲内の温度及び90kgf/cm2〜110kgf/cm2の範囲内の圧力が加えられる。
2次ラミネーションで上下側FFC用原反110a、120a及び導体線130aが水平方向に走行する場合が考慮されることができる。しかしこの場合は、下側FFC用原反120aに加えられる高い温度の熱気が上昇して上側FFC用原反110aに影響を及ぼすため、上下側FFC用原反110a、120aの被覆原反112a、122aに互いに異なる温度条件が適用されてしまうという予期せぬ問題が生じる。また、2次ラミネーションの直後に下側FFC用原反120aに残っている残熱が上側FFC用原反110aに上昇する現象も、上記のような問題の原因となる。従って、2次ラミネーションでは、本発明のように上下側FFC用原反110a、120a及び導体線130aを垂直方向に走行させることが良い。
上述したものと違って、1次ラミネーションでも上下側FFC用原反110a、120a及び導体線130aが垂直方向に走行する場合が考慮されることができる。しかしこの場合は、2次ヒーティングローラー22、24の高い温度によって熱気が上昇して1次ラミネーションの温度環境に影響を及ぼすため、1次ラミネーションの温度条件が意図した温度条件と変わってしまうという問題が生じる。従って、1次ラミネーションでは、上下側FFC用原反110a、120a及び導体線130aが2次ラミネーションと違って水平方向に走行することが良い。
該上下側FFC用原反110a、110bの厚さ及び導体線130aの厚さは、FFCの厚さで上述したように適切に選択される。
一方、該ラミネーション工程は、2次ラミネーション以後に行われる3次ラミネーションを含むことができるところ、以下ではこれについて説明する。
FFCでは、コネクター(図示せず)との連結のために導体線層130aの両端が上述したように外部に露出することができるが、その露出のためにラミネーション工程を経る以前に上下側FFC用原反110a、120aの少なくともいずれか一つには露出窓140が穿孔される。
図1のように、導体線層130の両端がいずれも同一の方向に露出する場合は、上下側FFC用原反110a、120aのいずれか一つのみに露出窓140が一定の間隔で穿孔される。一方、図2のように、導体線層130の両端が互いに異なる方向に露出する場合は、上下側FFC用原反110a、120aに露出窓140が交互に一定の間隔で穿孔される。例えば、上側FFC用原反110aに露出窓140が形成され、以後下側FFC用原反120aに露出窓140が形成され、その次は、再び上側FFC用原反110aに露出窓140が形成されるという形である。
露出窓140が穿孔された上下側FFC用原反110a、120aが1次及び2次ラミネーションを経てから3次ラミネーションが行われるが、3次ラミネーションでは、露出窓140と向い合っているFFC用原反110a、120a部位の被覆原反112a、122aに補強フィルム142aが熱圧着される。例えば、図10のように、上側FFC用原反110aに露出窓140が穿孔されれば、補強フィルム142aが該露出窓140の下部に位置するように下側FFC用原反120aの被覆原反122aに熱圧着されるという形である。
3次ラミネーションでは、図5に示すように、上下側FFC用原反110a、120a及び導体線130aが上下に位置する一対のヒーティングプレート32、34間を通過しながら水平に連続して走行し、周期的に供給される補強フィルム142aは、ヒーティングプレート32、34によって周期的に加圧及び加熱されながらFFC用原反110a、120aの被覆原反112a、122bに熱圧着される。この時、ヒーティングプレート32、34は、110℃〜130℃の範囲内の温度及び1kgf/cm2〜3kgf/cm2の範囲内の圧力をFC用原反110a、120a及び補強フィルム142aに加えるように行われる。
該補強フィルム142は、PCTフィルムまたはPETフィルムの一面にポリエステル系列樹脂を材質とする接着剤が接着された構造を有する。
3次ラミネーションまで行われてから、スリッティング(slitting)工程及びカッティング工程が順に行われる。スリッティング工程では、図10に示すように、スリッティングライン152に沿ってFFC用原反110a、120aの幅方向両端を切り捨てる。スリッティング工程が行われてから、FFC用原反110a、120aは露出窓140の幅より小さい幅を有するようになる。カッティング工程では、露出窓140の長さ方向中心に位置するカッティングライン154に沿ってFFC用原反110a、120a、導体線130a及び保護フィルム142aが切断され、すると図1または図3のようなFFCとなる。
一方、上述した説明では、導体線130aがFFC用原反110a、120aと別個に供給されると説明した。しかし、導体線130aはラミネーション工程が行われる以前に上下側FFC用原反110a、120aのいずれか一つの接着剤116、126に印刷されてもよい。これに対する一例として、図8及び図9には、接着剤126aに導体線130aが印刷された下側FFC用原反120bが示されている。
<変形例>
以下では、上述したFFC及びその製造方法の変形例を説明する。
上述ではFFCの絶縁被覆層112、122及び該絶縁被覆層112、122を構成する被覆原反112a、122aとしてPCTフィルムが使用されると説明した。ここで、絶縁被覆層112、122及び被覆原反112a、122aを構成するPCTフィルムは、紫外線前処理工程を経た紫外線前処理PCTフィルムであることが良い。もちろん、紫外線前処理以前のPCTフィルムであってもよい。
前記紫外線前処理工程では、プライマー114a、124aと接着剤116a、126aが積層される前に、被覆原反112a、122aとして使用されるPCTフィルムのみに紫外線が照射される。この時、照射される紫外線としては、170nm〜180nmの範囲内の波長を有するものが使用される。
PCTフィルムは、紫外線前処理以前でも高温で寸法安定性に優れたフィルムであるが、紫外線前処理PCTのフィルムは、高温下において、紫外線前処理以前のPCTフィルムよりもさらに優れた寸法安定性を有する。従って、該絶縁被覆層112、122及び被覆原反112a、122aとして紫外線前処理PCTフィルムを使用すれば、ラミネーション工程中の被覆原反112a、122aの歪み、収縮などの変形をより確実に防止することができる。
また、紫外線前処理PCTフィルムは、紫外線前処理以前のPCTフィルムに比べてさらに優れた接着性を有する。従って、絶縁被覆層112、122及び被覆原反112a、122aとして紫外線前処理PCTフィルムを使用すれば、絶縁被覆層112、122と接着剤層116、126間、そして、被覆原反112a、122aと接着剤116a、126a間により強い接着強度を確保することができるという利点も得られる。
上述では2次ラミネーション(本接)の温度が1次ラミネーション(仮接)の温度環境に影響を及ぼすことを防止するために、1次ラミネーションでFFC用原反110a、120a、120bが水平方向に走行する場合を例示した。
しかし、1次ラミネーションにおけるFFC用原反110a、120a、120bの走行方向を垂直方向にしても、1次ラミネーションの温度環境に影響を及ぼすことを防止することができる。この場合は、図11に示すように、2次ラミネーションが行われる場所の垂直上方にFFC用原反110a、120a、120bを通過できるように設けられた熱遮断板40が位置し、1次ラミネーションは該熱遮断板40の上部で行われてもよい。また、図12に示すように、1次ラミネーションは2次ラミネーションが行われる場所の垂直上方から左側に(または右側に)外れた場所で行われることもできる。
上述では、FFC用原反110a、120a、120bが2次ラミネーションで下に向かって走行すると説明した。しかし、図13に示すように、FFC用原反110a、120a、120bは、2次ラミネーションで上に向かって走行してもよく、これは図11及び図12の変形例でも同様である。
以上のように、本発明は、限定された実施例と図面によって説明されたが、本発明はこれによって限定されず、本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者によって本発明の技術思想と下記に記載される特許請求の範囲の均等範囲内で多様に修正及び変形されることができ、上述した実施例が多様に組み合わせられることは言うまでもない。
110:FFCの上側部材
112:上側絶縁被覆層(PCTフィルム)
114:上側プライマー層
116:上側接着剤層
120:FFCの下側部材
122:下側絶縁被覆層(PCTフィルム)
124:下側プライマー層
126:下側接着剤層
130:導体線層
142:補強フィルム層
110a:上側FFC用原反
120a、120b:下側FFC用原反
112a、122a:被覆原反(PCTフィルム)
114a、124a:プライマー
116a、126a:接着剤
130a:導体線
140:露出窓
142:補強フィルム
152:スリッティングライン
154:カッティングライン
12、14:1次ヒーティングローラー
22、24:2次ヒーティングローラー
32、34:ヒーティングプレート
40:熱遮断板
112:上側絶縁被覆層(PCTフィルム)
114:上側プライマー層
116:上側接着剤層
120:FFCの下側部材
122:下側絶縁被覆層(PCTフィルム)
124:下側プライマー層
126:下側接着剤層
130:導体線層
142:補強フィルム層
110a:上側FFC用原反
120a、120b:下側FFC用原反
112a、122a:被覆原反(PCTフィルム)
114a、124a:プライマー
116a、126a:接着剤
130a:導体線
140:露出窓
142:補強フィルム
152:スリッティングライン
154:カッティングライン
12、14:1次ヒーティングローラー
22、24:2次ヒーティングローラー
32、34:ヒーティングプレート
40:熱遮断板
Claims (24)
- PCTフィルムからなる下側絶縁被覆層と、
前記下側絶縁被覆層の上面にポリウレタン系列樹脂材質の下側プライマー層を媒介として形成されたポリエステル系列樹脂材質の下側接着剤層と、
PCTフィルムからなる上側絶縁被覆層と、
前記上側絶縁被覆層の下面にポリウレタン系列樹脂材質の上側プライマー層を媒介として形成されたポリエステル系列樹脂材質の上側接着剤層と、
前記下側接着剤層と前記上側接着剤層との間に介在された導体線層とを含むPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFC。 - 前記下側絶縁被覆層、下側プライマー層、下側接着剤層、導体線層、上側接着剤層、上側プライマー層及び上側絶縁被覆層の総厚さが140μm〜206μmの範囲内で形成された請求項1に記載のPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFC。
- 前記下側絶縁被覆層の厚さ及び前記下側プライマー層の厚さの合計は25μm〜38μmの範囲内で、前記下側接着剤層の厚さは30μm〜40μmの範囲内で、前記導体線層の厚さは30μm〜50μmの範囲内で、前記上側接着剤層の厚さは30μm〜40μmの範囲内で、前記上側絶縁被覆層の厚さ及び前記上側プライマー層の厚さの合計は25μm〜38μmの範囲内で形成された請求項2に記載のPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFC。
- 前記導体線層は銅を材質とする請求項3に記載のPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFC。
- 前記下側絶縁被覆層、下側プライマー層、下側接着剤層、導体線層、上側接着剤層、上側プライマー層及び上側絶縁被覆層の総厚さが166μm〜234μmの範囲内で形成された請求項1に記載のPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFC。
- 前記下側絶縁被覆層の厚さ及び前記下側プライマー層の厚さの合計は38μm〜52μmの範囲内で、前記下側接着剤層の厚さは30μm〜40μmの範囲内で、前記導体線層の厚さは30μm〜50μmの範囲内で、前記上側接着剤層の厚さは30μm〜40μmの範囲内で、前記上側絶縁被覆層の厚さ及び前記上側プライマー層の厚さの合計は38μm〜52μmの範囲内で形成された請求項5に記載のPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFC。
- 前記導体線層は銅を材質とする請求項6に記載のPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFC。
- 前記層の各々間の接着強度は、100℃〜110℃の範囲内の温度と1kgf/cm2〜3kgf/cm2の範囲内の圧力で接着させる仮接及び140℃〜160℃の範囲内の温度と90kgf/cm2〜110kgf/cm2の範囲内の圧力で接着させる本接の順次適用を通じて形成された接着強度である請求項1に記載のPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFC。
- 前記下側絶縁被覆層の下面端部及び前記上側絶縁被覆層の上面端部の少なくともいずれか一つに補強フィルム層を形成する場合、
前記絶縁被覆層と前記補強フィルム層間の接着強度は、前記本接以後に110℃〜130℃の範囲内の温度及び1kgf/cm2〜3kgf/cm2の範囲内の圧力で接着させる後接を通じて形成された接着強度である請求項8に記載のPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFC。 - 前記本接は、前記下側絶縁被覆層及び前記上側絶縁被覆層に同一の温度が加えられる形態で行われる請求項8に記載のPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFC。
- 前記仮接は、前記本接時の温度による熱干渉を受けない形態で行われる請求項10に記載のPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFC。
- 前記PCTフィルムは、紫外線を照射して前処理した紫外線前処理PCTフィルムである請求項1に記載のPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFC。
- 前記紫外線は、170nm〜180nmの範囲内の波長を有する請求項12に記載のPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFC。
- PCTフィルムからなる絶縁性の被覆原反にプライマーを媒介として接着剤が接着された構造の二つのFFC用原反間に多数本の導体線を供給しながらラミネーティングするラミネーション工程を含み、
前記ラミネーション工程は、
前記二つのFFC用原反に100℃〜110℃の範囲内の温度及び1kgf/cm2〜3kgf/cm2の範囲内の圧力が加えられる1次ラミネーションと、
前記1次ラミネーションが行われた直後の前記二つのFFC用原反に140℃〜160℃の範囲内の温度及び90kgf/cm2〜110kgf/cm2の範囲内の圧力が加えられる2次ラミネーションと、を含むPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCの製造方法。 - 前記2次ラミネーションでは、前記二つのFFC用原反及び導体線が垂直方向に移動しながら一対の2次ヒーティングローラー間を通過し、前記1次ラミネーションでは、前記二つのFFC用原反及び導体線が一対の1次ヒーティングローラー間を通過する形態でなるが、前記2次ラミネーションの温度による熱干渉を受けないように行われる請求項14に記載のPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCの製造方法。
- 前記FFC用原反に前記導体線を露出させるための露出窓が一定の間隔で形成された場合、前記ラミネーション工程は、前記2次ラミネーション以後に行われる3次ラミネーションを含み、
前記3次ラミネーションでは、前記露出窓と向い合っているFFC用原反部位の被覆原反に補強フィルムが110℃〜130℃の範囲内の温度及び1kgf/cm2〜3kgf/cm2の範囲内の圧力でラミネーティングされる請求項14に記載のPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCの製造方法。 - 前記2次ラミネーションでは、前記二つのFFC用原反及び導体線が垂直方向に移動しながら一対の2次ヒーティングローラー間を通過し、前記1次ラミネーションでは、前記二つのFFC用原反及び導体線が一対の1次ヒーティングローラー間を通過する形態でなるが、前記2次ラミネーションの温度による熱干渉を受けないように行われ、前記3次ラミネーションでは、前記二つのFFC用原反及び導体線が前記補強フィルムと共に一対のヒーティングプレートによって加熱及び加圧される請求項16に記載のPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCの製造方法。
- PCTフィルムからなる絶縁性の被覆原反にプライマーを媒介として接着剤が接着されており、前記接着剤に多数本の導体線が印刷された構造の第1のFFC用原反とPCTフィルムからなる絶縁性の被覆原反にプライマーを媒介として接着剤が接着された構造の第2のFFC用原反とをラミネーティングするラミネーション工程を含み、
前記ラミネーション工程は、
前記二つのFFC用原反に100℃〜110℃の範囲内の温度及び1kgf/cm2〜3kgf/cm2の範囲内の圧力が加えられる1次ラミネーションと、
前記1次ラミネーションが行われた直後の前記二つのFFC用原反に140℃〜160℃の範囲内の温度及び90kgf/cm2〜110kgf/cm2の範囲内の圧力が加えられる2次ラミネーションと、を含むPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCの製造方法。 - 前記2次ラミネーションでは、前記二つのFFC用原反が垂直方向に移動しながら一対の2次ヒーティングローラー間を通過し、前記1次ラミネーションでは、前記二つのFFC用原反が一対の1次ヒーティングローラー間を通過する形態でなるが、前記2次ラミネーションの温度による熱干渉を受けないように行われる請求項18に記載のPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCの製造方法。
- 前記FFC用原反に前記導体線を露出させるための露出窓が一定の間隔で形成された場合、前記ラミネーション工程は、前記2次ラミネーション以後に行われる3次ラミネーションを含み、
前記3次ラミネーションでは、前記露出窓と向い合っているFFC用原反部位の被覆原反に補強フィルムが110℃〜130℃の範囲内の温度及び1kgf/cm2〜3kgf/cm2の範囲内の圧力でラミネーティングされる請求項18に記載のPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCの製造方法。 - 前記2次ラミネーションでは、前記二つのFFC用原反が垂直方向に移動しながら一対の2次ヒーティングローラー間を通過し、前記1次ラミネーションでは、前記二つのFFC用原反が一対の1次ヒーティングローラー間を通過する形態でなるが、前記2次ラミネーションの温度による熱干渉を受けないように行われ、前記3次ラミネーションでは、前記二つのFFC用原反が前記補強フィルムと共に一対のヒーティングプレートによって加熱及び加圧される請求項20に記載のPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCの製造方法。
- PCTフィルムからなる絶縁性の被覆原反にプライマーを媒介として接着剤が接着された構造の二つのFFC用原反の間に多数本の導体線供給しながらラミネーティングするラミネーション工程を含み、
前記PCTフィルムとしては、紫外線を照射して前処理した紫外線前処理PCTフィルムが使用されるPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCの製造方法。 - PCTフィルムからなる絶縁性の被覆原反にプライマーを媒介として接着剤が接着されており、前記接着剤に多数本の導体線が印刷された構造の第1のFFC用原反と、PCTフィルムからなる絶縁性の被覆原反にプライマーを媒介として接着剤が接着された構造の第2のFFC用原反をラミネーティングするラミネーション工程を含み、
前記PCTフィルムとしては、紫外線を照射して前処理した紫外線前処理PCTフィルムが使用されるPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCの製造方法。 - 前記紫外線は、170nm〜180nmの範囲内の波長を有する請求項22または23に記載のPCTフィルムを絶縁被覆層とするFFCの製造方法。
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