JP2016219098A - フラットケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで生産効率の高いフラットケーブルを提供する。
【解決手段】フラットケーブル１は、並列に配された複数本の平角導体１２と、該平角導体１２を両面から挟むように貼り合わされた第１及び第２絶縁フィルム１３ａ，１３ｂと、を有するケーブル本体１１と、該ケーブル本体１１の端部において第２絶縁フィルム１３ｂから露出している平角導体１２それぞれと電気接続される複数の導体を基材２２上に有し、導電部の間隔がケーブル本体１１側とその反対側とで異なる接続部材２１とを有する。接続部材２１の導電部が丸線導体２３であり、接続部材２１が基材２２に丸線導体２３を接着させて成るものであり、ケーブル本体１１の平角導体１２と接続部材２１の丸線導体２３とが半田１５により接着されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子機器の配線等に用いられるフラットケーブルに関し、より詳細には、端部に設けられた電気接続部に接続部材が貼りつけられたフラットケーブルに関する。

電子機器等に高密度の配線が可能なフラットケーブルは、所定の間隔を隔てて配列された複数の圧延銅箔からなる平角導体と、平角導体を両面から挟むように一体的に固定する絶縁フィルムとを有する。このようなフラットケーブルとして、上記平角導体と絶縁フィルムを有するケーブル本体と、該ケーブル本体の端部に設けられた配線ピッチを変換する接続部材と、を備えるものが知られている（例えば特許文献１参照）。
特許文献１のフラットケーブルでは、接続部材とケーブル本体とは導電粒子と接着剤とから構成される導電性ペーストを介して導通接続されている。

特開２０１３−２０９５０号公報

しかし、特許文献１のように接着剤を含む導電性ペーストは材料費が高いためコストの面で改善の余地があり、また、導電性ペーストを転写する工程があるなど生産効率の面で改善の余地がある。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、低コストで生産効率の高いフラットケーブルを提供することをその目的とする。

本発明に係るフラットケーブルは、並列に配された複数本の平角導体と、該平角導体を両面から挟むように貼り合わされた絶縁フィルムと、を有するケーブル本体と、該ケーブル本体の端部において絶縁フィルムから露出している平角導体それぞれと電気接続される複数の導電部を基材上に有し、導電部の間隔がケーブル本体側とその反対側とで異なる接続部材とを有するものであって、接続部材の導電部が丸線導体であり、接続部材が基材に丸線導体を接着させて成るものであり、ケーブル本体の平角導体と接続部材の丸線導体とが半田により接着されている。

本発明に係るフラットケーブルによれば、材料コストを削減することができると共に生産効率の高くすることができ、さらに、半田によって強固に接着できる。

本発明に係るフラットケーブルの一例を説明するための平面図である。 本発明に係るフラットケーブルの一例を説明するための側断面図である。 ケーブル本体と接続部材の互いに取り付ける前の斜視図である。 図２のケーブル本体と接続部材との接続部分の拡大断面図である。 平角導体と丸線導体との接着部分の長手方向から見た断面図である。 接続部材の作製に用いられる冶具の一例を説明するための図である。 本発明に係るフラットケーブルの他の例を説明するための図である。 本発明に係るフラットケーブルの他の例を説明するための図である。 本発明に係るフラットケーブルの別の例を説明するための図である。 本発明に係るフラットケーブルのさらに別の例を説明するための図である。 本発明に係るフラットケーブルのさらに別の例を説明するための図である。 本発明に係るフラットケーブルのさらに別の例を説明するための図である。 本発明に係るフラットケーブルのさらに別の例を説明するための図である。

最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
（１）本願の実施形態に係るフラットケーブルは、並列に配された複数本の平角導体と、該平角導体を両面から挟むように貼り合わされた絶縁フィルムと、を有するケーブル本体と、該ケーブル本体の端部において絶縁フィルムから露出している平角導体それぞれと電気接続される複数の導電部を基材上に有し、導電部の間隔がケーブル本体側とその反対側とで異なる接続部材とを有するものであって、接続部材の導電部が丸線導体であり、接続部材が基材に丸線導体を接着させて成るものであり、ケーブル本体の平角導体と接続部材の丸線導体とが半田により接着されている。これにより、材料コストを削減することができると共に生産効率の高くすることができ、さらに、フィレットが形成されやすいため半田によって強固に接着できる。

（２）本願の他の実施形態に係るフラットケーブルは、上記（１）のフラットケーブルにおいて、丸線導体が平角導体側と反対側の端部において扁平形状を有する。

（３）本願の他の実施形態に係るフラットケーブルは、上記（１）のフラットケーブルにおいて、丸線導体が平角導体側と反対側の端部において扁平形状を有する。

（４）本願の他の実施形態に係るフラットケーブルは、上記（１）〜（３）のいずれか１のフラットケーブルにおいて、平角導体が、ケーブル本体の端部において絶縁フィルムから完全に露出し飛び出しており、平角導体と丸線導体との接着部分を覆うように保護フィルムが設けられている。これにより上記接着部分を保護することができる。

（５）本願の他の実施形態に係るフラットケーブルは、上記（４）のフラットケーブルにおいて、丸線導体が、基材から飛び出していて、平角導体の絶縁フィルムから飛び出した部分と丸線導体の基材から飛び出した部分とが半田により接着されている。

（６）本願の他の実施形態に係るフラットケーブルは、上記（３）のフラットケーブルにおいて、平角導体が、ケーブル本体の端部において絶縁フィルムから完全に露出して飛び出しており、丸線導体が、基材の両端から飛び出していて、平角導体の絶縁フィルムから飛び出した部分と丸線導体の基材から飛び出した部分、及び、別の接続部材の別の平角導体と丸線導体の基材から飛び出した部分とが半田により接着され、平角導体と丸線導体との接着部分が保護フィルムに覆われて、別の平角導体と丸線導体との接着部分が保護フィルムと同じまたは別の保護フィルムに覆われている。

［本願発明の実施形態の詳細］
本発明に係るフラットケーブルの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。また、以下の説明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。

図１乃至図３は、本発明に係るフラットケーブルの一例を説明するための図であり、図１及び図２はそれぞれ平面図及び側断面図、図３はケーブル本体と接続部材の互いに取り付ける前の斜視図である。
図１及び図２のフラットケーブル１は、複数本の平角導体１２を有するケーブル本体１１を備える。

平角導体１２は、例えば銅または銅合金の圧延銅箔からなり、錫メッキが施されている。これらの平角導体１２は、所定の並列ピッチで同一平面上に配列されており、上記同一平面の両側から平角導体１２を挟むように、第１絶縁フィルム１３ａと第２絶縁フィルム１３ｂとが貼り合わされている。なお、図１では、平角導体１２を４本有する例を示しているが、平角導体１２の本数は適宜変更される。例えば、平角導体１２を１４本とすることもできる。また、平角導体１２の幅寸法、厚さ寸法及び並列ピッチは、要求される電流値等に合わせて設定される。

第１及び第２絶縁フィルム１３ａ，１３ｂは、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリイミドあるいはポリフェニレンサルファイド等の樹脂から形成された基材部分と、ポリエステル系接着剤または難燃ポリ塩化ビニル系の絶縁性接着剤や、難燃ポリオレフィン等からなる接着層とを有している。平角導体１２に対して、接着層の面を対向させて第１絶縁フィルム１３ａと第２絶縁フィルム１３ｂとが貼り合わされている。これにより、平角導体１２同士の電気的絶縁を図っている。

ケーブル本体１１の長手方向の両端部には、接続部材２１が設けられている。ケーブル本体１１の両端部では、第２絶縁フィルム１３ｂが部分的に剥離されて、平角導体１２の一部が第１絶縁フィルム１３ａと反対側に露出されている。

接続部材２１は、配線ピッチを変換するものであり、具体的には、平角導体１２の配列ピッチとは異なるピッチで設けられた電気接続端子を有する電子機器等とケーブル本体１１とを電気接続するためのものである。この接続部材２１は、絶縁材から形成された基材２２と、該基材２２上に設けられた導電部である丸線導体２３と、を有する。

基材２２は、第１及び第２絶縁フィルム１３ａ，１３ｂの基材部分と同様に、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリイミドあるいはポリフェニレンサルファイド等の樹脂から形成される。

丸線導体２３は、例えば錫メッキ軟銅線から成り、基材２２の一方の面上に平角導体１２と同数設けられている。これらの丸線導体２３は、ケーブル本体１１側において平角導体１２と同一ピッチになると共にケーブル本体１１とは反対側においては平角導体１２と異なるピッチ（本例では大きなピッチ）になるような形状に形成され配列されている。これら丸線導体２３はケーブル本体１１の端部において露出された平角導体１２と一本ずつ接続される。この接続が可能となるように、丸線導体２３は、図３に示すように、ケーブル本体１１側すなわち狭ピッチ側に半田１５が所定の長さ範囲にわたって塗布されている。

図４は、図２のケーブル本体１１と接続部材２１との接続部分の拡大断面図である。
図４に示すように、丸線導体２３に塗布された半田１５によって、平角導体１２と丸線導体２３とは接着され、また、電気接続されすなわち電気的に導通されている。
半田１５としては、第１及び第２絶縁フィルム１３ａ，１３ｂおよび基材２２よりも低い融点を有する低融点半田を用いることが好ましい。具体的には、融点が１８０℃以下の低融点半田を用いることが好ましい。また、融点が１２０℃以下の低融点半田を用いることがさらに好ましい。

上述のフラットケーブル１では、ケーブル本体１１の端部に設けられた配線ピッチ変換用の接続部材２１が、丸線導体２３を基材２２に接着し丸線導体２３に半田１５を塗布して成るものである。この接続部材２１は、導電ペーストを転写したものに比べ、材料コストが低く、生産効率が高い。そのため、フラットケーブル１を低コスト且つ高生産効率で作製することができる。

図５は、平角導体１２と丸線導体２３との接着部分の長手方向から見た断面図である。
フラットケーブル１では、丸線導体２３を用いることにより、図５に示すように、平角導体１２との間でフィレット１５ａが形成されやすくなっている。したがって、半田１５によって平角導体１２に対して丸線導体２３すなわち接続部材２１を強固に接着することができる。

図６は、接続部材２１を作製する方法の一例を説明するための図であり、図６（Ａ）は作製に用いられる冶具の平面図、図６（Ｂ）は同前面図である。
接続部材２１の作製には、例えば図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、断面半円形状の溝５２が設けられた冶具５１を用いることができる。溝５２は、平面視では丸線導体２３の形状に対応した形状を有する。冶具５１は例えば金属製である。

接続部材２１の作製には、まず、（１）冶具５１の溝５２に丸線導体２３を載置する。そして、（２）熱融着性接着剤が塗布された基材２２に熱を加えて上記接着剤が接着可能な状態としてから、基材２２を接着剤塗布面を下にして冶具５１の上に載置する。その後、（３）冷却し、基材２２を冶具５１から取り外す。これにより、基材２２に丸線導体２３が接着された接続部材２１が完成する。

なお、冶具５１の形状は、上述の形状に限られず、溝５２の断面形状が半円でなく、三角形等であってもよい。

図７及び図８は、本発明に係るフラットケーブルの他の例を説明するための図であり、ケーブル本体と接続部材との接続部分の拡大断面図である。
図７のフラットケーブル１´では、ケーブル本体１１´の両端部において、第１絶縁フィルム１３ａと第２絶縁フィルム１３ｂの両方が部分的に剥離されており、平角導体１２の一部が第１及び第２絶縁フィルム１３ａ，１３ｂのいずれにも覆われておらず、該フィルム１３ａ，１３ｂから完全に露出し飛び出している。言い換えると、丸線導体２３とｎ半田接続される平角導体１２の両端部が、第１及び第２絶縁フィルム１３ａ，１３ｂを貼り合わせてなる絶縁フィルムから突出している。

したがって平角導体１２と丸線導体２３との半田１５による接着部分も露出するので、フラットケーブル１´では当該接着部分を覆うように保護フィルム３１が設けられている。保護フィルム３１は、少なくとも半田１５による接着部分を覆っており、好ましくは平角導体１２の露出部分全体を覆うことが好ましい。

また、図７のフラットケーブル１´とは異なり、図８のように、平角導体１２の一端が第１及び第２絶縁フィルム１３ａ，１３ｂから飛び出すと共に丸線導体２３の一端も基材２２から飛び出し、これら飛び出している部分同士を半田１５により接着させる場合もある。この場合は、保護フィルム３１と反対側すなわち基材２２側に別の保護フィルム３２を設け、これらフィルム３１，３２によって少なくとも半田１５による接着部分好ましくは平角導体１２と丸線導体２３の飛び出している部分全体を覆うとよい。保護フィルム３１と保護フィルム３２とは例えば樹脂製接着剤により貼り合わせることができる。

なお、平角導体１２と丸線導体１３の突出部分同士を半田付けした後に保護フィルム３１，３２で覆い保護する場合、保護フィルム３１，３２が熱で傷むおそれが少ないので、半田１５は低融点半田でなくてもよい。半田１５として低融点半田を用いない場合は、より強固に半田接続することができる。

図９は、本発明に係るフラットケーブルの別の例を説明するための図である。
以上の例では、丸線導体２３の断面形状はいずれの部分においても図９（Ａ）に示すような円形であった。しかし、図８（Ｂ）及び図８（Ｃ）に示すように、丸線導体２３´の断面形状のうちケーブル本体１１側と反対側の部分については円形を潰した形状とし幅広形状にしてもよい。
図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）の形状への成形は、丸線導体２３´の基材２２への接着前に行われる。
例えば、丸線導体２３´のケーブル本体側での直径を０．３ｍｍ、配列ピッチを０．５ｍｍとし、ケーブル本体１１とは反対側における配列ピッチ１．０ｍｍとした場合、丸線導体２３´のケーブル本体１１側とは反対側における幅が０．７ｍｍ程度となるまで潰しても良い。

図１０〜図１２は、本発明に係るフラットケーブルのさらに別の例を説明する図である。
図１０のフラットケーブル１１”は、別の接続部材４０を有する。別の接続部材４０は、丸線導体２３より幅広の平角導体４１が４本、丸線導体２３と同ピッチで設けられている。この別の接続部材４０が、接続部材２１のケーブル本体１１とは反対側に接続されている。この接続は、別の接続部材４０の平角導体４１と接続部材２１の丸線導体２３とを半田４２により接着することにより行われる。なお、別の接続部材４０の平角導体４１は、絶縁材から形成された基材４３に接着されている。
以上のような構成によって、フラットケーブルの端部の金属部分を幅広となるようにしてもよい。

また、別の接続部材４０を設ける場合、図１１に示すように、丸線導体２３の半田１５、４２による接続部分を補強する補強フィルム５０を、ケーブル本体１１と別の接続部材４０に跨るように設けてもよい。補強フィルム５０や別の接続部材４０の基材４３には、ケーブル本体１１の基材と同様な材料を用いることができる。

さらに、別の接続部材４０を設ける場合、図１２に示すように、平角導体１２の一端が第１及び第２絶縁フィルム１３ａ，１３ｂから飛び出し、丸線導体２３の両端が基材２２から飛び出し、さらに、別の接続部材４０の平角導体４１の接続部材２１側の端部が基材４３から飛び出すようにしてもよい。この場合、平角導体１２の第１及び第２絶縁フィルム１３ａ，１３ｂから飛び出した部分と丸線導体２３の基材２２から飛び出した部分とを半田１５により接着させると共に、別の接続部材４０の平角導体４１の基材４３から飛び出した部分と丸線導体２３の基材２２から飛び出した部分とを半田４２により接着させる。そして、半田１５による導体接着部分を保護フィルム３１、３２により挟んで保護し、また、半田４２による導体接着部分を保護フィルム３１，３２とは別体の保護フィルム４４，４５により挟んで保護している。なお、丸線導体２３側の保護フィルム３１、４４は一つのものであるのがよく、これにより丸線導体２３が露出しないようにできる。

以上の例では、半田１５による導体接着部分の保護フィルム３１，３２と半田４２による導体接着部分の保護フィルム４４，４５は別体であるとしたが一体であってもよい。
なお、保護フィルムによる保護は導体接着部分のみでも構わないが、図のように平角導体や丸線導体の突出部分全体を覆うことが好ましい。
また、本例においても、用いる半田は低融点半田でないものとすることができる。

図１３は、本発明に係るフラットケーブルのさらに別の例を説明する図である。
以上の例では、予め丸線導体に半田が塗布されていた。しかし、図１３（Ａ）に示すように、丸線導体２３”に、予め平角導体１２に半田１５を塗布しておき、その後、丸線導体２３”と平角導体１２とを接触させ、熱を加えることで、図１３（Ｂ）に示すように、丸線導体２３”と平角導体１２とを半田１５により接着することもできる。この場合もフィレット１５ａは形成されやすい。

以上の例において、ケーブル本体と接続部材との接続部分の強度が不十分な場合には、該接続部分を補強するよう補強板を第１絶縁フィルム及び／または第２絶縁フィルムの外側から貼りつけるようにしてもよい。

また、以上の例において、半田接着部分を保護するために用いた保護フィルムには、ポリエチレンテレフタレート等の可撓性のある絶縁性樹脂材料を用いることができる。

１，１´，１１”…フラットケーブル、１１，１１´…ケーブル本体、１２…平角導体、１３ａ…第１絶縁フィルム、１３ｂ…第２絶縁フィルム、１５…半田、２１…接続部材、２２…基材、２３…丸線導体、２３ａ…凹部、３１，３２，４４，４５…保護フィルム、４０…別の接続部材、４１…平角導体、４２…半田、５０…補強部材。

Claims (6)

1. 並列に配された複数本の平角導体と、該平角導体を両面から挟むように貼り合わされた絶縁フィルムと、を有するケーブル本体と、
   該ケーブル本体の端部において前記絶縁フィルムから露出している前記平角導体それぞれと電気接続される複数の導電部を基材上に有し、該導電部の間隔が前記ケーブル本体側とその反対側とで異なる接続部材とを有するフラットケーブルであって、
   前記接続部材の前記導電部が丸線導体であり、
   前記接続部材は、前記基材に前記丸線導体を接着させて成るものであり、
   前記ケーブル本体の前記平角導体と前記接続部材の前記丸線導体とが半田により接着されているフラットケーブル。
2. 前記丸線導体は前記平角導体側と反対側の端部において扁平形状を有する請求項１に記載のフラットケーブル。
3. 前記ケーブル本体の平角導体と同数の別の平角導体が並列された別の接続部材が、前記接続部材の前記ケーブル本体側と反対側の先端に接続され、前記丸線部材と前記別の平角導体とが接続されている請求項１に記載のフラットケーブル。
4. 前記平角導体は、前記ケーブル本体の端部において前記絶縁フィルムから完全に露出し飛び出しており、
   前記平角導体と前記丸線導体との接着部分を覆うように保護フィルムが設けられている請求項１〜３のいずれか１項に記載のフラットケーブル。
5. 前記丸線導体は、前記基材から飛び出していて、前記平角導体の前記絶縁フィルムから飛び出した部分と前記丸線導体の前記基材から飛び出した部分とが前記半田により接着されている請求項４に記載のフラットケーブル。
6. 前記平角導体は、前記ケーブル本体の端部において前記絶縁フィルムから完全に露出して飛び出しており、
   前記丸線導体は、前記基材の両端から飛び出していて、前記平角導体の前記絶縁フィルムから飛び出した部分と前記丸線導体の前記基材から飛び出した部分、及び、前記別の接続部材の前記別の平角導体と前記丸線導体の前記基材から飛び出した部分とが半田により接着され、
   前記平角導体と前記丸線導体との接着部分が保護フィルムに覆われて、
   前記別の平角導体と前記丸線導体との接着部分が前記保護フィルムと同じまたは別の保護フィルムに覆われている請求項３に記載のフラットケーブル。
   

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