JP2000294332A - フレキシブル配線体の接合体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フレキシブル配線体同士を接合する場合、接合
のための加熱により絶縁フィルムが変形したり破損する
虞がある。 【解決手段】本フレキシブル配線体１では、フレキシブ
ル配線体２，３同士を超音波溶接した。フレキシブル配
線体２，３は、ベースフィルム２３，３３、導電体２
２，３２、カバーフィルム２１，３１の積層体であり、
ベースフィルム２３，３３の一部が除去された露出部２
ａ，３ａが形成されている。導電体同士を当接させて、
露出部同士を重ねて、カバーフィルム側に超音波溶接チ
ップを当てる。導電体同士および、カバーフィルム同士
が超音波溶接される。超音波溶接は、加熱を伴わないの
で、それによる変形や破損の虞はない。 【効果】接合部の信頼性、屈曲に対する強度、および作
業性の向上。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフレキシブルフラッ
トケーブルやフレキシブルプリント回路等のフレキシブ
ル配線体に関する。特に、フレキシブル配線体同士を接
合して構成された接合体に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述のフレキシブル配線体は、例えば、
柔軟性のある樹脂製のベースフィルムと、このベースフ
ィルムの上に布線することによって導電パターンを形成
する略帯状の導電体と、この導電体の上にさらに貼り合
わされたカバーフィルムとを含む積層体として構成され
ている。

【０００３】このようなフレキシブル配線体を面方向に
複数接合した接合体とすることにより、一つのフレキシ
ブル配線体を構成する場合がある。例えば、フレキシブ
ル配線体の端部をコネクタとの接続部として構成する場
合である。この場合、接続部の導電パターンは、所定の
幅と長さの導電体を、複数個、所定の間隔で並べたもの
であり、これらは予め定められた値に決まっており、し
かも、高精度に形成する必要がある。一方では、接続部
以外の部分となるフレキシブル配線体では、導電体は通
常、それほど高精度を必要とされないし、導電パターン
に応じた幅や間隔とするのが好ましい。それに加えて、
導電パターンを、フレキシブル配線体の全体にわたって
高精度に形成するのは実用上は困難であるという事情も
ある。そこで、接続部とそれ以外の部分とを、仕様の異
なる複数のフレキシブル配線体として構成し、これらを
互いに接合して１つのフレキシブル配線体とするのであ
る。

【０００４】フレキシブル配線体の導電体同士を接合す
る従来の接合方法としては、異方性導電膜を利用する方
法や、半田付けする方法がある。前者の方法では、予
め、フレキシブル配線体の一部の片側の絶縁フィルムを
除去し、導電体の片面を露出させておく。この露出され
た導電体の片面と、それに対応する相手側の導電体の片
面との間に、異方性導電膜を介在させる。この状態で、
異方性導電膜およびフレキシブル配線体を加熱して、異
方性導電膜と導電体とを接続する。

【０００５】後者の方法では、予め、フレキシブル配線
体の一部の両側の絶縁フィルムを除去し、導電体の全周
を露出させておく。この露出された導電体同士を、加熱
により溶融状態とされた半田を介在させて互いに接続す
る。接続後、露出している導電体を、再度、絶縁フィル
ムにより被覆する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これらの従来の接合方
法では、以下の課題が生じていた。すなわち、上述のい
ずれの方法も、接合時に加熱を伴うので、その加熱によ
って絶縁フィルムの収縮や破損が生じる虞がある。その
結果、高精度な接合ができなくなる。また、上述のいず
れの方法も、接合する導電体同士の間に介在物、例え
ば、前者の方法では異方性導電膜、後者の方法では半田
が存在している。その結果、接合状態に不安定性が生じ
て、例えば、接合部での導体接続抵抗値が接合状態によ
りばらつきを生じることが懸念される。

【０００７】また、上述のいずれの方法も、接合の作業
性がよくない。また、接合部が屈曲に対して弱く、非接
合部に比べて十分でなかった。そこで、本発明の目的
は、上述の技術的課題を解決し、接合時の加熱による変
形が生じ難いフレキシブル配線体の接合体を提供するこ
とである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１に記載のフレキシブル配線体の接合体は、
一対の絶縁フィルムと、これらの絶縁フィルムの間に挟
まれて導電パターンを形成する導電体とを有する一対の
フレキシブル配線体が、一方の絶縁フィルムの一部が除
去されて他方の絶縁フィルムと導電体とが残された露出
部をそれぞれ有し、この露出部同士が重ね合わされるこ
とによって露出部の導電体同士を互いに接触させつつ、
導電体同士を挟む両側に露出部の絶縁フィルムがそれぞ
れ配置される接合部で、フレキシブル配線体同士が互い
に接合された接合体において、上記接合部では、一方の
フレキシブル配線体の導電体と、他方のフレキシブル配
線体の導電体とが、露出部の絶縁フィルム越しに作用す
る高周波振動により、互いに超音波溶接されていること
を特徴とする。

【０００９】この構成によれば、超音波溶接であれば、
加熱を伴わないので、加熱による絶縁フィルム等の変形
や破損の虞がない。請求項２に記載のフレキシブル配線
体の接合体は、請求項１に記載のフレキシブル配線体の
接合体において、上記接合部では、超音波溶接された導
電体に隣接する部位で、一方のフレキシブル配線体の露
出部の絶縁フィルムと、他方のフレキシブル配線体の露
出部の絶縁フィルムとが互いに超音波溶接されているこ
とを特徴とする。

【００１０】この構成によれば、接合部で絶縁フィルム
同士も、導電体とともに一括して超音波溶接できるの
で、絶縁フィルム同士を別途接合する必要がない。請求
項３に記載のフレキシブル配線体の接合体は、請求項２
に記載のフレキシブル配線体の接合体において、上記接
合部では、超音波溶接された導電体と超音波溶接された
絶縁フィルムとの間となる部位で、一方のフレキシブル
配線体の絶縁フィルムと他方のフレキシブル配線体の絶
縁フィルムと超音波溶接された導電体とにより囲まれる
内部に、絶縁フィルムに塗布された接着剤が満たされて
いることを特徴とする。

【００１１】この構成によれば、接合部は、隙間の発生
を接着剤により防止されるので、隙間がある場合に比べ
て、強固に接合される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を、
添付図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発
明の一実施の形態を示すフレキシブル配線体の接合体の
正面断面図である。図２は、図１に示すフレキシブル配
線体の接合体の側面断面図である。フレキシブル配線体
１は、接合片としての複数のフレキシブル配線体２，３
を接合した接合体である。各フレキシブル配線体２，３
の端部には、導電体２２，３２を露出させた露出部２
ａ，３ａがそれぞれ形成されている。露出部２ａ，３ａ
同士は、互いに重ね合わされて、超音波溶接により接合
され、フレキシブル配線体２，３の導電体２２，３２同
士が互いに導通可能となっている。

【００１３】フレキシブル配線体３は、ベースフィルム
３３と、帯状の金属箔からなる導電体３２と、カバーフ
ィルム３１とを有し、ベースフィルム３３とカバーフィ
ルム３１との間に導電体３２を挟んで、これらを積層し
た積層体である。ベースフィルム３３とカバーフィルム
３１とは、例えば、樹脂製のシート状部材であり、柔軟
性および絶縁性を有している。導電体３２は、ベースフ
ィルム３３上に布線されることにより、導電パターンを
形成している。導電パターンは、上述の露出部３ａにも
形成されている。

【００１４】露出部３ａでは、一方の絶縁フィルムであ
るベースフィルム３３の一部が除去されて、他方の絶縁
フィルムであるカバーフィルム３１と導電体３２とが残
されている。露出部３ａのあるフレキシブル配線体３
は、例えば、以下のようにして製作される。

【００１５】ベースフィルム３３が準備される。この上
面には、接着剤（図示せず）が塗布され、その上の離型
紙（図示せず）で被覆される。離型紙で被覆されたベー
スフィルム３３の、露出部となる部分に切れ目が入れら
れる。露出部となる部分を残して、離型紙は取り去ら
れ、ベースフィルム３３上に接着剤が露出される。この
上に導電体３２が導電パターンに従って布線され貼着さ
れる。さらにその上をカバーフィルム３１が覆い貼着さ
れる。カバーフィルム３１の下面（ベースフィルム側と
なる面）には、ホットメルト接着剤（図示せず）が塗布
されている。ベースフィルム３３、導電体３２、カバー
フィルム３１等で構成された積層体は、公知の加熱ラミ
ネート装置で一体的に接合される。接合された積層体か
ら、上述の切れ目が入れられた部分のベースフィルム３
３が取り除かれると、取り除かれた跡が露出部３ａとな
る。

【００１６】また、フレキシブル配線体２も、フレキシ
ブル配線体３と同様に構成され、上述の各部と同様のベ
ースフィルム２３と、導電体２２と、カバーフィルム２
１とを有し、端部には、露出部２ａが形成されている。
フレキシブル配線体２の露出部２ａと、フレキシブル配
線体３の露出部３ａとが、接合部４を構成している。

【００１７】接合部４では、各露出部２ａ，３ａの導電
体２２，３２同士を互いに接触させつつ、導電体２２，
３２同士を挟む両側に露出部２ａ，３ａのカバーフィル
ム２１，３１がそれぞれ配置されている。接合部４で
は、導電体２２，３２同士およびカバーフィルム２１，
３１同士が超音波溶接によりそれぞれ接合されている。
すなわち、図２に示すように、導電体２２，３２がある
部分では、フレキシブル配線体２の露出部２ａのカバー
フィルム２１、導電体２２、フレキシブル配線体３の露
出部３ａの導電体３２、およびカバーフィルム３１が、
この順に重なりあっており、導電体２２，３２の互いに
対向する面２２ａ，３２ａ同士が沿った状態で超音波溶
接により接合されている。また、導電体同士が溶接され
ている部分に隣接する、導電体のない部分では、両フレ
キシブル配線体２，３の露出部２ａ，３ａのカバーフィ
ルム２１，３１の互いに対向する面２１ａ，３１ａ同士
が重なりあって、超音波溶接により接合されている。

【００１８】また、接合部４において、導電体２２，３
２が溶接されている部位と、カバーフィルム２１，３１
が溶接されている部位との間となる部位では、カバーフ
ィルム２１，３１および導電体２２，３２により囲まれ
る内部に、カバーフィルム２１，３１に塗布されたホッ
トメルト接着剤５が満たされている。また、このホット
メルト接着剤５は、導電体とカバーフィルムとの間に介
在して互いに接合しているので、導電体２２，３２の超
音波溶接された部分を取り囲み、その結果、導電体２
２，３２はより一層確実に接合されている。

【００１９】次に、接合方法を説明する。図３に示すよ
うに、露出部２ａ，３ａを有するフレキシブル配線体
２，３を一対準備する。両フレキシブル配線体２，３の
露出部２ａ，３ａ同士を重ね合わせて、これをワークと
する（矢印参照）。特に、ワークでは、導電体２２，３
２同士を当接させて、導電体の延びる方向を互いに平行
にして配置し、導電体２２，３２を内側に、カバーフィ
ルム２１，３１を外側にして配置する。このワークを超
音波溶接機５０のアンビル５１と溶接チップ５２との間
にセットする（図４参照）。

【００２０】超音波溶接機５０は、公知のものを利用で
きる。例えば、超音波溶接機５０は、ワークを下から支
持するアンビル５１と、アンビル５１との間にワークを
挟持する溶接チップ５２と、溶接チップ５２に所定の静
圧力および所定の高周波振動を発生させるアクチュエー
タ５３とを有している。アンビル５１は固定され、アン
ビル５１と溶接チップ５２とは、ワークと接する接触面
で滑りを生じないようにされている。超音波溶接の際、
アンビル５１と溶接チップ５２とを、ワークのカバーフ
ィルム２１，３１の背面（導電体のある側と反対側の
面）に当接させて、カバーフィルム２１，３１が導電体
２２，３２を覆うようにして、溶接チップ５２とアンビ
ル５１との間にワークを挟む。

【００２１】アクチュエータ５３は、外部から供給され
る空気圧により溶接チップ５２を上下方向に変位させ
る。これにより、ワークに、その挟持された方向（上下
方向）の静圧力が作用する。また、アクチュエータ５３
は、駆動回路からの高周波により高周波振動を生じる振
動子を含む。高周波振動は、振動子からホーン５４を介
して溶接チップ５２に伝達され、ワークを挟持する方向
と直交する方向（水平方向）に作用する。ここで、上述
の静圧力や、高周波振動の大きさや周波数は、露出部の
絶縁フィルム同士および導電体同士を同時に超音波溶接
できるように設定されている。

【００２２】このように、ワークは、上下方向に加圧さ
れた状態で、水平方向に高周波振動を加えられ、ワーク
の露出部２ａ，３ａの対向しあう面同士が互いに超音波
溶接される。このとき、高周波振動は、カバーフィルム
２１，３１同士の当接面２１ａ，３１ａとともに、カバ
ーフィルム２１，３１を介して導電体２２，３２同士の
当接面２２ａ，３２ａにも作用する。その結果、当接面
にある分子や原子同士が互いに接近し、接合が達成され
る。

【００２３】このように本実施の形態によれば、超音波
溶接することにより、接合する際に加熱しないので、加
熱に起因してカバーフィルムやベースフィルム等の絶縁
フィルムの収縮や破損が生じる虞がない。従って、フレ
キシブル配線体の導電パターンを高精度に、且つ容易に
接合でき、導電体同士の間隔が狭いものや、導電体の幅
が狭いものにも適用することができる。

【００２４】特に、接合部４でカバーフィルム２１，３
１同士も、導電体２２，３２とともに一括して超音波溶
接できるので、カバーフィルム２１，３１同士を別途接
合する必要がない。その結果、別途接合するための加熱
を防止でき、加熱による変形や破損を確実に防止するこ
とができる。というのは、カバーフィルム同士の接合に
ホットメルト接着剤を利用する場合には、接合に加熱を
伴うからである。

【００２５】さらに、接合部４において、導電体２２，
３２が溶接されている部位と、カバーフィルム２１，３
１が溶接されている部位との間に、ホットメルト接着剤
５が満たされていることにより、接合部４は隙間の発生
を防止されるので、力を受けたときに変形し難くなる結
果、隙間がある場合に比べて強固に接合される。また、
超音波溶接であれば、導電体２２，３２同士を直接に接
合できるので、接合部４での導体接続抵抗値が、半田付
けや異方性導電膜による接合方法による場合に比べて安
定しており、信頼性の高い接合部を容易に得られる。

【００２６】また、超音波溶接された接合部４では、屈
曲に対して強く、破損し難くできる。特に、接合部４で
は、カバーフィルム２１，３１が導電体２２，３２を取
り囲むように配置されるので、導電体同士ははがれ難く
なる結果、接合部４を屈曲に対してより一層強くでき
る。

【００２７】また、接合部４が、屈曲に対して強いの
で、柔軟な非接合部のなかで接合部を破損しないように
注意する必要がなく、例えば、フレキシブル配線体１の
製造や搬送の際に扱い易くなる。また、超音波溶接であ
れば、半田付けする場合に比べて手間がかからず作業性
が格段に向上する。すなわち、カバーフィルム同士と導
電体同士とを同時に一括して超音波溶接することができ
る。また、超音波溶接に際しては、カバーフィルム越し
に高周波振動を作用させればよいので、溶接前に絶縁フ
ィルムの両方の一部を除去する必要がなく、また、溶接
後に導電体を再被覆せずに済む。また、露出部では、カ
バーフィルムが導電体を支持できるので、接合部４で導
電体２２，３２が位置ずれし難い。

【００２８】また、上述のように、接合時の破損等の虞
がないので、フレキシブル配線体の製造歩留りが向上す
るとともに、接合時の注意を厳重にせずに済む。従っ
て、接合体としてのフレキシブル配線体１を安価に得る
ことができる。なお、接合部４では、導電体２２，３２
は、互いに平行に配置されていたが、これには限定され
ず、例えば、平面視で互いに交差する方向に延びていて
もよい。また、導電体２２，３２の幅や厚みが互いに異
なるものを接合してもよい。

【００２９】また、上述の実施の形態では、フレキシブ
ル配線体として、ベースフィルムの上に帯状の導電体を
布線するタイプのものを説明したが、これには限定され
ない。要は、フレキシブル配線体が絶縁フィルムと導電
体とを有していれば、本発明を適用することができる。
その他、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の設計変
更を施すことが可能である。

【００３０】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、超音波
溶接により、加熱による変形や破損の虞がないので、高
精度、且つ容易に接合することができる。請求項２に記
載の発明によれば、絶縁フィルム同士も超音波溶接する
ことで、加熱を伴う接合をせずにすみ、加熱による変形
や破損をより一層確実に回避することができる。

【００３１】請求項３に記載の発明によれば、接合部
は、接着剤により隙間を防止されて、強固に接合され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のフレキシブル配線体の接
合体の断面図である。

【図２】図１に示すフレキシブル配線体の接合体の断面
図であり、図１と異なる断面を示す。

【図３】接合方法の概要を説明するための、フレキシブ
ル配線体の斜視図である。

【図４】超音波溶接機の概略構成図である。

【符号の説明】

１ フレキシブル配線体（接合体） ２，３ フレキシブル配線体 ２ａ，３ａ 露出部 ４ 接合部 ５ 接着剤 ２３，３３ ベースフィルム（絶縁フィルム） ２２，３２ 導電体 ２１，３１ カバーフィルム（絶縁フィルム）

フロントページの続き (72)発明者 磯部 忠勝 三重県四日市市西末広町１番14号 住友電 装株式会社内 Ｆターム(参考） 5E077 BB32 CC02 DD03 DD04 JJ30 5E085 BB09 CC03 DD04 FF11 HH11 JJ50

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の絶縁フィルムと、これらの絶縁フィ
   ルムの間に挟まれて導電パターンを形成する導電体とを
   有する一対のフレキシブル配線体が、一方の絶縁フィル
   ムの一部が除去されて他方の絶縁フィルムと導電体とが
   残された露出部をそれぞれ有し、この露出部同士が重ね
   合わされることによって露出部の導電体同士を互いに接
   触させつつ、導電体同士を挟む両側に露出部の絶縁フィ
   ルムがそれぞれ配置される接合部で、フレキシブル配線
   体同士が互いに接合された接合体において、 上記接合部では、一方のフレキシブル配線体の導電体
   と、他方のフレキシブル配線体の導電体とが、露出部の
   絶縁フィルム越しに作用する高周波振動により、互いに
   超音波溶接されていることを特徴とするフレキシブル配
   線体の接合体。
2. 【請求項２】請求項１に記載のフレキシブル配線体の接
   合体において、 上記接合部では、超音波溶接された導電体に隣接する部
   位で、一方のフレキシブル配線体の露出部の絶縁フィル
   ムと、他方のフレキシブル配線体の露出部の絶縁フィル
   ムとが互いに超音波溶接されていることを特徴とするフ
   レキシブル配線体の接合体。
3. 【請求項３】請求項２に記載のフレキシブル配線体の接
   合体において、 上記接合部では、超音波溶接された導電体と超音波溶接
   された絶縁フィルムとの間となる部位で、一方のフレキ
   シブル配線体の絶縁フィルムと他方のフレキシブル配線
   体の絶縁フィルムと超音波溶接された導電体とにより囲
   まれる内部に、絶縁フィルムに塗布された接着剤が満た
   されていることを特徴とするフレキシブル配線体の接合
   体。