めっき平角導体の製造方法及びフレキシブルフラットケーブル
【課題】フレキシブルフラットケーブル用のめっき平角銅導体として、ニッケル或いは錫のめっき層の厚さがより均一、具体的にはめっき層の最大値と最小値の比が１．０５以下のめっき平角銅導体の製造方法を提供し、また、得られた前記めっき平角銅導体を用いることによって耐食性が良好なＦＦＣを得ること、さらには、コネクタの端子に取付けた場合にウイスカーの発生がなく銅配線間等での短絡を生じることがないＦＦＣを提供することにある。
【解決手段】例えば、所定の径に伸線加工されたＮｉめっき銅線を、異形ダイスを用いて断面が四角形のＮｉめっき銅導体に伸線し、これを圧延加工によってＮｉめっき平角導体とする製造方法によって、解決される。また、前記の製造方法によって得られたＮｉめっき平角導体の複数本を用い、必要な間隔で接着剤付絶縁テープによってラミネートされて平行に配置され、かつその端部には接続部が形成されているＦＦＣとすることによって、解決される。
【解決手段】例えば、所定の径に伸線加工されたＮｉめっき銅線を、異形ダイスを用いて断面が四角形のＮｉめっき銅導体に伸線し、これを圧延加工によってＮｉめっき平角導体とする製造方法によって、解決される。また、前記の製造方法によって得られたＮｉめっき平角導体の複数本を用い、必要な間隔で接着剤付絶縁テープによってラミネートされて平行に配置され、かつその端部には接続部が形成されているＦＦＣとすることによって、解決される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニッケル或いは錫のめっき平角導体の製造方法並びにそれを用いたフレキシブルフラットケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器等の小型化や軽量化に伴い、搭載される配線材料も小型化が進んでいる。このため限られたスペースに収まると共にその可とう性も要求される。例えば、平角状の導体を複数本平面状に並べ、これをテープ状の絶縁体材料によって両側からラミネートしたフレキシブルフラットケーブルが使用されている。このフレキシブルフラットケーブルは、端末部を口出し加工してプリント配線基板等に接続配線されるが、接触抵抗を小さくしたり、半田付性を向上させるため前記平角導体には通常錫系めっき（Ｓｎ系めっき）や金／ニッケルめっき（Ａｕ／Ｎｉめっき）が施される。そして、これ等のめっき層はその表面が均一であるほど好ましいとされている。このような平角導体は、通常Φ０．５〜１ｍｍ程度の銅線にめっきを施した後に、Φ０．１〜０．２ｍｍ程度に伸線加工を行い、さらに圧延加工によって平角導体が作製されている。このような技術は、例えば特許文献１に記載されている。しかしながら、このような製造方法では銅丸線を平らに圧延加工されるために、銅丸線等の素材内に於ける加工歪は均一ではなく、大きく変形する箇所と殆ど変形しない箇所が生じることになる。当然、その上に施されているめっき層も同様の変形を受け、めっき層の厚みは全体に均一とならずに場所によって大きな差が生じることになる。具体的には、圧延ロールに接した平角導体の中央部はめっき層が厚く、中央部と両端部の間の部分が薄くなる傾向が見られる。このようにめっき層の厚さが不均一になると、めっき層の性能が損なわれて好ましくなくなる。例えば、Ａｕ／Ｎｉの２層めっきの場合にはＮｉ層はバリヤ層として銅がＡｕ層中に拡散することを防止しているが、Ｎｉ層に薄い部分が生じると銅がＡｕ層中に拡散し、めっき層の表面に達した銅がＡｕめっき層の耐食性を著しく悪化させることになる。このように耐食性が悪くなると、接触抵抗の増加や半田付性の低下に繋がり好ましくない。また、Ｓｎ系めっき層の場合にはコネクタと嵌合した時に、コネクタの端子に押付けられた周辺のめっき層からウイスカーと呼ばれる針状結晶が成長してくることが知られている。このようなウイスカーの成長は、銅配線間等での短絡を生じて電子機器等のトラブルに繋がり好ましくない。このウイスカーの成長を抑えるためには、Ｓｎ系めっき層の純錫層の厚さを所定の厚さ以下に抑えることが有効とされている。一方、半田濡れ性はめっき層が厚いほど良好である。このため、圧延後の平角導体のめっき層は均一であることが望まれる。このため特許文献２に開示されるような技術が提案されている。すなわち、めっき丸線導体を上・下圧延ロールの回転と同時に、下段圧延ロールの回転軸を圧延面と平行な面に沿って、上段圧延ロールの回転軸とクロスする方向に、上段圧延ロールの回転数に対して極めて早く反復運動させながら圧延する方法が開示されている。そしてこのような圧延方法によれば、圧延後のめっき層が均一なフレキシブルフラットケーブル用の平角導体が得られるが、それでもめっき層の厚い部分と薄い部分とで平均して１．２倍程度の差が出ることがあり、均一にする効果が十分ではない場合があった。
【特許文献１】特許３００５７４２号公報
【特許文献２】特開２００７−９５６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
よって本発明が解決しようとする課題は、フレキシブルフラットケーブル（以下、ＦＦＣ）用のめっき平角銅導体として、ニッケル或いは錫のめっき層の厚さがより均一、具体的にはめっき層の最大値と最小値の比が１．０５以下のめっき平角銅導体の製造方法を提供し、また、得られた前記めっき平角銅導体を用いることによって耐食性が良好なＦＦＣを得ること、さらには、コネクタの端子に取付けた場合にウイスカーの発生がなく銅配線間等での短絡を生じることがないＦＦＣを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記解決しようとする課題は、請求項１に記載するように、所定の径に伸線加工されたニッケルめっき丸銅線（Ｎｉ、めっき銅線）を、異形ダイスを用いて断面が四角形のＮｉめっき銅導体に伸線し、これを圧延加工によってＮｉめっき平角銅導体（以下、Ｎｉめっき平角導体）の製造方法とすることによって、解決される。また、請求項２に記載するように、前記製造方法によって得られたＮｉめっき平角導体の複数本が、必要な間隔で接着剤付絶縁テープによってラミネートされて平行に配置され、かつその端部には接続部が形成されているＦＦＣとすることによって、解決される。
【０００５】
さらに、請求項３に記載するように、所定の径に伸線加工された錫めっき丸銅線（以下、Ｓｎめっき銅線）を、異形ダイスを用いて断面が四角形のＳｎめっき銅導体に伸線し、これを圧延加工によってＳｎめっき平角銅導体（以下、Ｓｎめっき平角導体）の製造方法としたことによって、解決される。さらにまた、請求項４に記載するように、前記製造方法によって得られたＳｎめっき平角導体の複数本が、必要な間隔で接着剤付絶縁テープによってラミネートされて平行に配置され、かつその端部には接続部が形成されているＦＦＣとすることによって、解決される。
【発明の効果】
【０００６】
以上のような本発明によれば、所定の径に伸線加工されたＮｉめっき丸銅線を、異形ダイスを用いて断面が四角形のＮｉめっき銅導体に伸線し、これを圧延加工したＮｉめっき平角導体の製造方法であるから、Ｎｉめっき層の厚さがより均一、具体的にはめっき層の最大値と最小値の比が１．０５以下のＮｉめっき平角導体が得られる。さらに、前記製造方法によって得られたＮｉめっき平角導体の複数本を、必要な間隔で接着剤付絶縁テープによってラミネートして平行に配置し、かつその端部には接続部が形成されているＦＦＣとしたので、耐食性が良好であることにより腐食等による銅配線間等での短絡を生じることがないＦＦＣを提供できる。さらに、ＦＦＣの曲げ特性も向上する。
【０００７】
また、所定の径に伸線加工されたＳｎめっき銅線を、異形ダイスを用いて断面が四角形のＳｎめっき銅導体に伸線し、これを圧延加工したＳｎめっき平角導体の製造方法であるから、ＦＦＣ用のめっき平角導体としてめっき層の厚さがより均一で薄く、具体的にはめっき層の最大値と最小値の比が１．０５以下のＳｎめっき平角導体が得られる。また、このようなＳｎめっき平角導体は、Ｓｎめっき量を必要以上に使用する必要がないので、製造コストの上からも好ましいものである。また、前記Ｓｎめっき平角導体の複数本を、必要な間隔で接着剤付絶縁テープによってラミネートして平行に配置し、かつその端部には接続部が形成されているＦＦＣとすることによって、コネクタの端子に取付けた場合にウイスカーの発生がなく、これによる銅配線間等での短絡を生じることがないＦＦＣとなる。さらに、ＦＦＣの曲げ特性も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本発明を詳細に説明する。請求項１に記載する発明は、ＦＦＣ用として好ましいＮｉめつき平角導体の製造方法に関するもので、所定の径に伸線加工されたＮｉめっき銅線を、異形ダイスを用いて断面が四角形のＮｉめっき導体に伸線し、これを圧延加工によってＮｉめっき平角導体とする製造方法である。このような製造方法によれば、Ｎｉめっき平角導体のめっき層の厚さをより均一にすることができるので、より耐食性を良好なもとできる。
【０００９】
図１に記載した概略図によって、その製造方法を説明する。符号１は所定の径に伸線されたＮｉめっき銅線で、銅線２は通常Φ０．１〜０．２ｍｍ程度に伸線され、Ｎｉめっき層３が施されたものである。ついで、このＮｉめっき銅線１を、圧延加工を行う前に四角形の穴部を有する異形ダイス４を通して伸線する。前記穴部は、縦が０．０７〜０．１８ｍｍ程度で、横幅が０．０９〜０．２０ｍｍ程度の四角形のものが用いられる。前記四角形は、通常正方形や長方形のものであるが、特に長方形のものが好ましい。また通常この工程では、０．１％程度までの減面加工が行われる。このように、一旦断面が四角形のＮｉめっき導体５に伸線した後に、通常の圧延加工によって目的のＮｉめっき平角導体６とされる。このように断面が四角形のＮｉめっき導体５を圧延ロールによる圧延加工を行ってＮｉめっき平角導体６としても、Ｎｉめっき銅線等の素材内に於ける加工歪が除去されているので、その上に施されているめっき層が変形を受けることなくめっき層の厚みは全体に均一とすることができる。すなわち、圧延ロールに接した平角導体の中央部はめっき層が厚く、中央部と両端部の間の部分が薄くなる傾向が見られたが、このような異形ダイスを通過させて伸線することによって、その後に通常の圧延加工を施しても、前記の問題がなく均一なＮｉめっき層を有する平角導体が得られることになる。具体的には、めっき層の最大値と最小値の比が１．０５以下となるＮｉめっき平角導体を得ることができる。このように均一のＮｉめっき層を有するＮｉめっき平角導体６は、Ｎｉ層に薄い部分が生じて銅がＡｕ層中に拡散し、めっき層の表面に達した銅がＡｕめっき層の耐食性を著しく悪化させると言うような問題が生じない。
【００１０】
そして、請求項２に記載するように、前記の製造方法によって製造されたＮｉめっき平角導体を用いてＦＦＣを製造することにより、非常に均一なＮｉめっき層を有する平角導体のためにＮｉめっき層のバラつきによる腐食等の発生がないので、銅配線間等での短絡を生じることがないＦＦＣを提供できる。なお、ＦＦＣは通常、Ｎｉめっきが施された数本〜数十本の平角導体を所定の間隔で平行に並べ、、ポリエチレンテレフタレート(以下、ＰＥＴ)やポリイミド樹脂（以下、ＰＩ）等の絶縁フィルムで両側からラミネートして被覆し、少なくとも一方の端部に電気コネクタと接続する接続端末部を形成することによって製造される。なお、この端末部には厚さ０．０３〜１．００μｍ程度のＡｕめっき層が施されて接続端末部とされる。さらに、このＦＦＣは曲げ特性にも優れたものとなる。
【００１１】
さらに、請求項３に記載のＳｎめっき平角導体の製造方法は、所定の径に伸線加工されたＳｎめっき銅線を、異形ダイスを用いて断面が四角形のＳｎめっき銅導体に伸線し、これを圧延加工によってＳｎめっき平角導体とする製造方法である。このようなプロセスによって製造されたＳｎめっき平角導体は、Ｓｎめっき層が均一かつ薄いために、コネクタと嵌合して長期に使用してもウイスカーの発生を抑制できる。また、Ｓｎめっき層を十分薄くしているので、製造コスト的にも有利である。なお、製造プロセスは前述のＮｉめっき平角導体の製造プロセスと同様に行われる。すなわち、図１に示したとおりである。具体的には、所定の径に伸線されたＳｎめっき銅線が使用され、銅丸線は通常Φ０．８ｍｍ程度のものに、５〜２０μｍ程度のＳｎめっき層が施されたものである。また、圧延加工を行う前に伸線する四角形の穴部を有する異形ダイスも、穴部が縦０．０７〜０．１８ｍｍ程度で、横幅が０．０９〜０．２ｍｍ程度の四角形のものが用いられる。前記四角形は、通常正方形や長方形のものであるが、特に長方形のものが好ましく、通常この工程で０．１％程度までの減面加工が行われる。このような異形ダイスを通過させて伸線することによって、その後に通常の圧延加工を施しても前記の問題がなく均一で薄いＳｎめっき層を有する平角導体が得られることになる。具体的には、めっき層厚さの最大値と最小値の比が１．０５以下となるＳｎめっき平角導体を得ることができる。
【００１２】
そして、前述のＳｎめっき平角導体を用いてＦＦＣを製造すると、前記Ｓｎめっき平角導体は均一で薄いＳｎめっき層を有する平角導体であるから、コネクタと嵌合して長期に使用してもウイスカーと呼ばれる針状結晶が成長することがない。このため、ＦＦＣは銅配線間等での短絡を生じることがなく実用的なものである。また、得られたＦＦＣは曲げ特性にも優れたものである。
【実施例】
【００１３】
以下に実施例及び比較例を記載して、本発明の効果を述べる。
実施例１：Φ０．８ｍｍの軟銅丸線に電解Ｎｉめっきにより１０μｍ厚さのＮｉめっき層を形成した。このＮｉめっき軟銅丸線を伸線加工によりΦ０．１２ｍｍまで伸線した。ついで、縦が０．０９５ｍｍ、横幅が０．１１９ｍｍの長方形の穴部を有する異形ダイスを用いて、断面が長方形のＮｉめっき銅線に伸線した。さらに、この断面が長方形のＮｉめっき銅線を上・下の圧延ロールを用いて圧延加工し、厚さが０．０３５ｍｍのＮｉめっき平角導体とした。実施例として５本作製した。比較例として、前記Φ０．１２ｍｍのＮｉめっき軟銅丸線を、同様に圧延加工して０．０３５ｍｍのＮｉめっき平角導体とした。比較例として３本作製した。さらに比較例として、前記Φ０．１２ｍｍのＮｉめっき軟銅丸線を本発明者らが提案している圧延加工方法（特開２００７−９５６３３号公報参照）である、下段の圧延ロールを上段圧延ロールの回転軸方向とクロスする方向に早い反復運動させる方法によって圧延加工した。比較例として３本作製した。これ等の試料について長手方向の適所で切断し、その断面観測からＮｉめっき層の厚さの最大値並びに最小値を測定した。結果を、最大値（Ａ）と最小値（Ｂ）の比（Ａ／Ｂ）として表１に示した。
【００１４】
【表１】
【００１５】
表１から明らかなように、Ｎｉめっきの例である本発明の実施例１〜５のように、長方形の穴部を有する異形ダイスを用いたものはめっき層の厚さが、最大値と最小値の比で１．０５以下の均一なものである。これに対して、従来一般的に行われている圧延方法の例である比較例１〜３では、最大値と最小値の比が１３．９〜１９．０と大きな差が見られる。また、本発明者等が提案した圧延方法の例である比較例４〜６に於いても最大値と最小値の比が１．２０〜１．３２と、十分に均一とはならなかった。
【００１６】
実施例２：Φ０．８ｍｍの軟銅丸線に電解Ｎｉめっきにより１０μｍ厚さのＮｉめっき層を形成した。このＮｉめっき軟銅丸線を伸線加工によりΦ０．１２ｍｍまで伸線した。ついで、０．１０５ｍｍ角の略正方形の穴部を有する異形ダイスを用いて、断面が長方形のＮｉめっき銅線に伸線した。さらに、この断面が長方形のＮｉめっき銅線を上・下の圧延ロールを用いて圧延加工し、厚さが０．０３５ｍｍのＮｉめっき平角導体とて５本作製した。比較例として、前記Φ０．１２ｍｍのＮｉめっき軟銅丸線を、同様に圧延加工して０．０３５ｍｍのＮｉめっき平角導体とした。（３本作製。）なお比較例としては、実施例１で記載した比較例１〜６を引用した。これ等の試料について長手方向の適所で切断し、その断面観測からＮｉめっき層厚さの最大値並びに最小値を測定した。結果を、最大値（Ａ）と最小値（Ｂ）の比（Ａ／Ｂ）として表２に示す。
【００１７】
【表２】
【００１８】
また、表２から明らかなように、本発明の実施例６〜１０に示した略正方形の穴部を有する異形ダイスを用いたものは、めっき層の厚さが最大値と最小値の比で１．０５以下と均一なものである。これに対して、比較例７〜９では大きな差が見られ、また、比較例１０〜１２の圧延方法でも十分に均一とは言えなかった。
【００１９】
実施例３：Φ０．８ｍｍの軟銅丸線に電解Ｓｎめっきにより１０μｍ厚さのＳｎめっき層を形成した。このＳｎめっき軟銅丸線を伸線加工によりΦ０．１２ｍｍまで伸線した。ついで、縦が０．０９５ｍｍ、横幅が０．１１９ｍｍの長方形の穴部を有する異形ダイスを用いて、断面が長方形のＳｎめっき銅線に伸線した。さらに、この断面が長方形のＳｎめっき銅線を上・下の圧延ロールを用いて圧延加工し、厚さが０．０３５ｍｍのＳｎめっき平角導体として５本作製した。比較例として、前記Φ０．１２ｍｍのＳｎめっき軟銅丸線を、同様に圧延加工して０．０３５ｍｍのＳｎめっき平角導体とした。（３本作製。）さらに比較例として、前記Φ０．１２ｍｍのＳｎめっき軟銅丸線を本発明者らが提案している圧延加工方法（特開２００７−９５６３３号公報参照）である、下段の圧延ロールを上段圧延ロールの回転軸方向とクロスする方向に早い反復運動させる方法によって圧延加工した。（３本作製。）これ等の試料について長手方向の適所で切断し、その断面観測からＳｎめっき層厚さの最大値並びに最小値を測定した。結果を、最大値（Ａ）と最小値（Ｂ）の比（Ａ／Ｂ）として、表３に示す。
【００２０】
【表３】
【００２１】
表３から明らかなように、Ｓｎめっきの例を示す実施例１１〜１５である長方形の穴部を有する異形ダイスを用いたものは、めっき層の厚さが最大値と最小値の比で１．０５以下の均一なものである。これに対して、従来一般的に行われている圧延方法の例である比較例１３〜１５では、最大値と最小値の比が２．９０〜３．２０と差が大きくなっている。また、本発明者等が提案した圧延方法の例である比較例１６〜１８に於いても、最大値と最小値の比が１．１２〜１．４８と、十分に均一とはならなかった。
【００２２】
実施例４：Φ０．８ｍｍの軟銅丸線に電解Ｓｎめっきにより１０μｍ厚さのＳｎめっき層を形成した。このＳｎめっき軟銅丸線を伸線加工によりΦ０．１２ｍｍまで伸線した。ついで、０．１０５ｍｍ角の略正方形の穴部を有する異形ダイスを用いて、断面が長方形のＳｎめっき銅線に伸線した。さらに、この断面が長方形のＳｎめっき銅線を上・下の圧延ロールを用いて圧延加工し、厚さが０．０３５ｍｍのＳｎめっき平角導体として５本作製した。比較例として、前記Φ０．１２ｍｍのＳｎめっき軟銅丸線を、同様に圧延加工して０．０３５ｍｍのＳｎめっき平角導体とした。（３本作製。）なお、比較例としては、実施例３で記載した比較例１３〜１８を引用した。これ等の試料について長手方向の適所で切断し、その断面観測からＳｎめっき層厚さの最大値並びに最小値を測定した。結果を、最大値（Ａ）と最小値（Ｂ）の比（Ａ／Ｂ）として、表４に示す。
【００２３】
【表４】
【００２４】
また、表４から明らかなように、実施例１６〜２０に示した略正方形の穴部を有する異形ダイスを用いたものは、めっき層の厚さが最大値と最小値の比で１．０５以下と均一なものである。これに対して、比較例１９〜２１では大きな差が見られ、また、比較例２２〜２４の圧延方法に於いても十分に均一とは言えなかった。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明のＦＦＣは、めっき層の厚さがより均一なめっき平角銅導体を用いるので、めっき平角導体は耐食性に優れたものであり、また、Ｓｎめっき平角導体を用いたＦＦＣに於いては、コネクタの端子に取付けた場合にウイスカーの発生がないので、機器類に使用中に銅配線間等での短絡を生じることがなく有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のめっき平角導体の製造工程の概略を示す工程図である。
【符号の説明】
【００２７】
１ 所定の径に伸線されためっき軟銅丸線
２ 丸銅線
３ めっき層
４ 異形ダイス
５ 断面が四角形のめっき銅導体
６ めっき平角導体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニッケル或いは錫のめっき平角導体の製造方法並びにそれを用いたフレキシブルフラットケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器等の小型化や軽量化に伴い、搭載される配線材料も小型化が進んでいる。このため限られたスペースに収まると共にその可とう性も要求される。例えば、平角状の導体を複数本平面状に並べ、これをテープ状の絶縁体材料によって両側からラミネートしたフレキシブルフラットケーブルが使用されている。このフレキシブルフラットケーブルは、端末部を口出し加工してプリント配線基板等に接続配線されるが、接触抵抗を小さくしたり、半田付性を向上させるため前記平角導体には通常錫系めっき（Ｓｎ系めっき）や金／ニッケルめっき（Ａｕ／Ｎｉめっき）が施される。そして、これ等のめっき層はその表面が均一であるほど好ましいとされている。このような平角導体は、通常Φ０．５〜１ｍｍ程度の銅線にめっきを施した後に、Φ０．１〜０．２ｍｍ程度に伸線加工を行い、さらに圧延加工によって平角導体が作製されている。このような技術は、例えば特許文献１に記載されている。しかしながら、このような製造方法では銅丸線を平らに圧延加工されるために、銅丸線等の素材内に於ける加工歪は均一ではなく、大きく変形する箇所と殆ど変形しない箇所が生じることになる。当然、その上に施されているめっき層も同様の変形を受け、めっき層の厚みは全体に均一とならずに場所によって大きな差が生じることになる。具体的には、圧延ロールに接した平角導体の中央部はめっき層が厚く、中央部と両端部の間の部分が薄くなる傾向が見られる。このようにめっき層の厚さが不均一になると、めっき層の性能が損なわれて好ましくなくなる。例えば、Ａｕ／Ｎｉの２層めっきの場合にはＮｉ層はバリヤ層として銅がＡｕ層中に拡散することを防止しているが、Ｎｉ層に薄い部分が生じると銅がＡｕ層中に拡散し、めっき層の表面に達した銅がＡｕめっき層の耐食性を著しく悪化させることになる。このように耐食性が悪くなると、接触抵抗の増加や半田付性の低下に繋がり好ましくない。また、Ｓｎ系めっき層の場合にはコネクタと嵌合した時に、コネクタの端子に押付けられた周辺のめっき層からウイスカーと呼ばれる針状結晶が成長してくることが知られている。このようなウイスカーの成長は、銅配線間等での短絡を生じて電子機器等のトラブルに繋がり好ましくない。このウイスカーの成長を抑えるためには、Ｓｎ系めっき層の純錫層の厚さを所定の厚さ以下に抑えることが有効とされている。一方、半田濡れ性はめっき層が厚いほど良好である。このため、圧延後の平角導体のめっき層は均一であることが望まれる。このため特許文献２に開示されるような技術が提案されている。すなわち、めっき丸線導体を上・下圧延ロールの回転と同時に、下段圧延ロールの回転軸を圧延面と平行な面に沿って、上段圧延ロールの回転軸とクロスする方向に、上段圧延ロールの回転数に対して極めて早く反復運動させながら圧延する方法が開示されている。そしてこのような圧延方法によれば、圧延後のめっき層が均一なフレキシブルフラットケーブル用の平角導体が得られるが、それでもめっき層の厚い部分と薄い部分とで平均して１．２倍程度の差が出ることがあり、均一にする効果が十分ではない場合があった。
【特許文献１】特許３００５７４２号公報
【特許文献２】特開２００７−９５６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
よって本発明が解決しようとする課題は、フレキシブルフラットケーブル（以下、ＦＦＣ）用のめっき平角銅導体として、ニッケル或いは錫のめっき層の厚さがより均一、具体的にはめっき層の最大値と最小値の比が１．０５以下のめっき平角銅導体の製造方法を提供し、また、得られた前記めっき平角銅導体を用いることによって耐食性が良好なＦＦＣを得ること、さらには、コネクタの端子に取付けた場合にウイスカーの発生がなく銅配線間等での短絡を生じることがないＦＦＣを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記解決しようとする課題は、請求項１に記載するように、所定の径に伸線加工されたニッケルめっき丸銅線（Ｎｉ、めっき銅線）を、異形ダイスを用いて断面が四角形のＮｉめっき銅導体に伸線し、これを圧延加工によってＮｉめっき平角銅導体（以下、Ｎｉめっき平角導体）の製造方法とすることによって、解決される。また、請求項２に記載するように、前記製造方法によって得られたＮｉめっき平角導体の複数本が、必要な間隔で接着剤付絶縁テープによってラミネートされて平行に配置され、かつその端部には接続部が形成されているＦＦＣとすることによって、解決される。
【０００５】
さらに、請求項３に記載するように、所定の径に伸線加工された錫めっき丸銅線（以下、Ｓｎめっき銅線）を、異形ダイスを用いて断面が四角形のＳｎめっき銅導体に伸線し、これを圧延加工によってＳｎめっき平角銅導体（以下、Ｓｎめっき平角導体）の製造方法としたことによって、解決される。さらにまた、請求項４に記載するように、前記製造方法によって得られたＳｎめっき平角導体の複数本が、必要な間隔で接着剤付絶縁テープによってラミネートされて平行に配置され、かつその端部には接続部が形成されているＦＦＣとすることによって、解決される。
【発明の効果】
【０００６】
以上のような本発明によれば、所定の径に伸線加工されたＮｉめっき丸銅線を、異形ダイスを用いて断面が四角形のＮｉめっき銅導体に伸線し、これを圧延加工したＮｉめっき平角導体の製造方法であるから、Ｎｉめっき層の厚さがより均一、具体的にはめっき層の最大値と最小値の比が１．０５以下のＮｉめっき平角導体が得られる。さらに、前記製造方法によって得られたＮｉめっき平角導体の複数本を、必要な間隔で接着剤付絶縁テープによってラミネートして平行に配置し、かつその端部には接続部が形成されているＦＦＣとしたので、耐食性が良好であることにより腐食等による銅配線間等での短絡を生じることがないＦＦＣを提供できる。さらに、ＦＦＣの曲げ特性も向上する。
【０００７】
また、所定の径に伸線加工されたＳｎめっき銅線を、異形ダイスを用いて断面が四角形のＳｎめっき銅導体に伸線し、これを圧延加工したＳｎめっき平角導体の製造方法であるから、ＦＦＣ用のめっき平角導体としてめっき層の厚さがより均一で薄く、具体的にはめっき層の最大値と最小値の比が１．０５以下のＳｎめっき平角導体が得られる。また、このようなＳｎめっき平角導体は、Ｓｎめっき量を必要以上に使用する必要がないので、製造コストの上からも好ましいものである。また、前記Ｓｎめっき平角導体の複数本を、必要な間隔で接着剤付絶縁テープによってラミネートして平行に配置し、かつその端部には接続部が形成されているＦＦＣとすることによって、コネクタの端子に取付けた場合にウイスカーの発生がなく、これによる銅配線間等での短絡を生じることがないＦＦＣとなる。さらに、ＦＦＣの曲げ特性も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本発明を詳細に説明する。請求項１に記載する発明は、ＦＦＣ用として好ましいＮｉめつき平角導体の製造方法に関するもので、所定の径に伸線加工されたＮｉめっき銅線を、異形ダイスを用いて断面が四角形のＮｉめっき導体に伸線し、これを圧延加工によってＮｉめっき平角導体とする製造方法である。このような製造方法によれば、Ｎｉめっき平角導体のめっき層の厚さをより均一にすることができるので、より耐食性を良好なもとできる。
【０００９】
図１に記載した概略図によって、その製造方法を説明する。符号１は所定の径に伸線されたＮｉめっき銅線で、銅線２は通常Φ０．１〜０．２ｍｍ程度に伸線され、Ｎｉめっき層３が施されたものである。ついで、このＮｉめっき銅線１を、圧延加工を行う前に四角形の穴部を有する異形ダイス４を通して伸線する。前記穴部は、縦が０．０７〜０．１８ｍｍ程度で、横幅が０．０９〜０．２０ｍｍ程度の四角形のものが用いられる。前記四角形は、通常正方形や長方形のものであるが、特に長方形のものが好ましい。また通常この工程では、０．１％程度までの減面加工が行われる。このように、一旦断面が四角形のＮｉめっき導体５に伸線した後に、通常の圧延加工によって目的のＮｉめっき平角導体６とされる。このように断面が四角形のＮｉめっき導体５を圧延ロールによる圧延加工を行ってＮｉめっき平角導体６としても、Ｎｉめっき銅線等の素材内に於ける加工歪が除去されているので、その上に施されているめっき層が変形を受けることなくめっき層の厚みは全体に均一とすることができる。すなわち、圧延ロールに接した平角導体の中央部はめっき層が厚く、中央部と両端部の間の部分が薄くなる傾向が見られたが、このような異形ダイスを通過させて伸線することによって、その後に通常の圧延加工を施しても、前記の問題がなく均一なＮｉめっき層を有する平角導体が得られることになる。具体的には、めっき層の最大値と最小値の比が１．０５以下となるＮｉめっき平角導体を得ることができる。このように均一のＮｉめっき層を有するＮｉめっき平角導体６は、Ｎｉ層に薄い部分が生じて銅がＡｕ層中に拡散し、めっき層の表面に達した銅がＡｕめっき層の耐食性を著しく悪化させると言うような問題が生じない。
【００１０】
そして、請求項２に記載するように、前記の製造方法によって製造されたＮｉめっき平角導体を用いてＦＦＣを製造することにより、非常に均一なＮｉめっき層を有する平角導体のためにＮｉめっき層のバラつきによる腐食等の発生がないので、銅配線間等での短絡を生じることがないＦＦＣを提供できる。なお、ＦＦＣは通常、Ｎｉめっきが施された数本〜数十本の平角導体を所定の間隔で平行に並べ、、ポリエチレンテレフタレート(以下、ＰＥＴ)やポリイミド樹脂（以下、ＰＩ）等の絶縁フィルムで両側からラミネートして被覆し、少なくとも一方の端部に電気コネクタと接続する接続端末部を形成することによって製造される。なお、この端末部には厚さ０．０３〜１．００μｍ程度のＡｕめっき層が施されて接続端末部とされる。さらに、このＦＦＣは曲げ特性にも優れたものとなる。
【００１１】
さらに、請求項３に記載のＳｎめっき平角導体の製造方法は、所定の径に伸線加工されたＳｎめっき銅線を、異形ダイスを用いて断面が四角形のＳｎめっき銅導体に伸線し、これを圧延加工によってＳｎめっき平角導体とする製造方法である。このようなプロセスによって製造されたＳｎめっき平角導体は、Ｓｎめっき層が均一かつ薄いために、コネクタと嵌合して長期に使用してもウイスカーの発生を抑制できる。また、Ｓｎめっき層を十分薄くしているので、製造コスト的にも有利である。なお、製造プロセスは前述のＮｉめっき平角導体の製造プロセスと同様に行われる。すなわち、図１に示したとおりである。具体的には、所定の径に伸線されたＳｎめっき銅線が使用され、銅丸線は通常Φ０．８ｍｍ程度のものに、５〜２０μｍ程度のＳｎめっき層が施されたものである。また、圧延加工を行う前に伸線する四角形の穴部を有する異形ダイスも、穴部が縦０．０７〜０．１８ｍｍ程度で、横幅が０．０９〜０．２ｍｍ程度の四角形のものが用いられる。前記四角形は、通常正方形や長方形のものであるが、特に長方形のものが好ましく、通常この工程で０．１％程度までの減面加工が行われる。このような異形ダイスを通過させて伸線することによって、その後に通常の圧延加工を施しても前記の問題がなく均一で薄いＳｎめっき層を有する平角導体が得られることになる。具体的には、めっき層厚さの最大値と最小値の比が１．０５以下となるＳｎめっき平角導体を得ることができる。
【００１２】
そして、前述のＳｎめっき平角導体を用いてＦＦＣを製造すると、前記Ｓｎめっき平角導体は均一で薄いＳｎめっき層を有する平角導体であるから、コネクタと嵌合して長期に使用してもウイスカーと呼ばれる針状結晶が成長することがない。このため、ＦＦＣは銅配線間等での短絡を生じることがなく実用的なものである。また、得られたＦＦＣは曲げ特性にも優れたものである。
【実施例】
【００１３】
以下に実施例及び比較例を記載して、本発明の効果を述べる。
実施例１：Φ０．８ｍｍの軟銅丸線に電解Ｎｉめっきにより１０μｍ厚さのＮｉめっき層を形成した。このＮｉめっき軟銅丸線を伸線加工によりΦ０．１２ｍｍまで伸線した。ついで、縦が０．０９５ｍｍ、横幅が０．１１９ｍｍの長方形の穴部を有する異形ダイスを用いて、断面が長方形のＮｉめっき銅線に伸線した。さらに、この断面が長方形のＮｉめっき銅線を上・下の圧延ロールを用いて圧延加工し、厚さが０．０３５ｍｍのＮｉめっき平角導体とした。実施例として５本作製した。比較例として、前記Φ０．１２ｍｍのＮｉめっき軟銅丸線を、同様に圧延加工して０．０３５ｍｍのＮｉめっき平角導体とした。比較例として３本作製した。さらに比較例として、前記Φ０．１２ｍｍのＮｉめっき軟銅丸線を本発明者らが提案している圧延加工方法（特開２００７−９５６３３号公報参照）である、下段の圧延ロールを上段圧延ロールの回転軸方向とクロスする方向に早い反復運動させる方法によって圧延加工した。比較例として３本作製した。これ等の試料について長手方向の適所で切断し、その断面観測からＮｉめっき層の厚さの最大値並びに最小値を測定した。結果を、最大値（Ａ）と最小値（Ｂ）の比（Ａ／Ｂ）として表１に示した。
【００１４】
【表１】
【００１５】
表１から明らかなように、Ｎｉめっきの例である本発明の実施例１〜５のように、長方形の穴部を有する異形ダイスを用いたものはめっき層の厚さが、最大値と最小値の比で１．０５以下の均一なものである。これに対して、従来一般的に行われている圧延方法の例である比較例１〜３では、最大値と最小値の比が１３．９〜１９．０と大きな差が見られる。また、本発明者等が提案した圧延方法の例である比較例４〜６に於いても最大値と最小値の比が１．２０〜１．３２と、十分に均一とはならなかった。
【００１６】
実施例２：Φ０．８ｍｍの軟銅丸線に電解Ｎｉめっきにより１０μｍ厚さのＮｉめっき層を形成した。このＮｉめっき軟銅丸線を伸線加工によりΦ０．１２ｍｍまで伸線した。ついで、０．１０５ｍｍ角の略正方形の穴部を有する異形ダイスを用いて、断面が長方形のＮｉめっき銅線に伸線した。さらに、この断面が長方形のＮｉめっき銅線を上・下の圧延ロールを用いて圧延加工し、厚さが０．０３５ｍｍのＮｉめっき平角導体とて５本作製した。比較例として、前記Φ０．１２ｍｍのＮｉめっき軟銅丸線を、同様に圧延加工して０．０３５ｍｍのＮｉめっき平角導体とした。（３本作製。）なお比較例としては、実施例１で記載した比較例１〜６を引用した。これ等の試料について長手方向の適所で切断し、その断面観測からＮｉめっき層厚さの最大値並びに最小値を測定した。結果を、最大値（Ａ）と最小値（Ｂ）の比（Ａ／Ｂ）として表２に示す。
【００１７】
【表２】
【００１８】
また、表２から明らかなように、本発明の実施例６〜１０に示した略正方形の穴部を有する異形ダイスを用いたものは、めっき層の厚さが最大値と最小値の比で１．０５以下と均一なものである。これに対して、比較例７〜９では大きな差が見られ、また、比較例１０〜１２の圧延方法でも十分に均一とは言えなかった。
【００１９】
実施例３：Φ０．８ｍｍの軟銅丸線に電解Ｓｎめっきにより１０μｍ厚さのＳｎめっき層を形成した。このＳｎめっき軟銅丸線を伸線加工によりΦ０．１２ｍｍまで伸線した。ついで、縦が０．０９５ｍｍ、横幅が０．１１９ｍｍの長方形の穴部を有する異形ダイスを用いて、断面が長方形のＳｎめっき銅線に伸線した。さらに、この断面が長方形のＳｎめっき銅線を上・下の圧延ロールを用いて圧延加工し、厚さが０．０３５ｍｍのＳｎめっき平角導体として５本作製した。比較例として、前記Φ０．１２ｍｍのＳｎめっき軟銅丸線を、同様に圧延加工して０．０３５ｍｍのＳｎめっき平角導体とした。（３本作製。）さらに比較例として、前記Φ０．１２ｍｍのＳｎめっき軟銅丸線を本発明者らが提案している圧延加工方法（特開２００７−９５６３３号公報参照）である、下段の圧延ロールを上段圧延ロールの回転軸方向とクロスする方向に早い反復運動させる方法によって圧延加工した。（３本作製。）これ等の試料について長手方向の適所で切断し、その断面観測からＳｎめっき層厚さの最大値並びに最小値を測定した。結果を、最大値（Ａ）と最小値（Ｂ）の比（Ａ／Ｂ）として、表３に示す。
【００２０】
【表３】
【００２１】
表３から明らかなように、Ｓｎめっきの例を示す実施例１１〜１５である長方形の穴部を有する異形ダイスを用いたものは、めっき層の厚さが最大値と最小値の比で１．０５以下の均一なものである。これに対して、従来一般的に行われている圧延方法の例である比較例１３〜１５では、最大値と最小値の比が２．９０〜３．２０と差が大きくなっている。また、本発明者等が提案した圧延方法の例である比較例１６〜１８に於いても、最大値と最小値の比が１．１２〜１．４８と、十分に均一とはならなかった。
【００２２】
実施例４：Φ０．８ｍｍの軟銅丸線に電解Ｓｎめっきにより１０μｍ厚さのＳｎめっき層を形成した。このＳｎめっき軟銅丸線を伸線加工によりΦ０．１２ｍｍまで伸線した。ついで、０．１０５ｍｍ角の略正方形の穴部を有する異形ダイスを用いて、断面が長方形のＳｎめっき銅線に伸線した。さらに、この断面が長方形のＳｎめっき銅線を上・下の圧延ロールを用いて圧延加工し、厚さが０．０３５ｍｍのＳｎめっき平角導体として５本作製した。比較例として、前記Φ０．１２ｍｍのＳｎめっき軟銅丸線を、同様に圧延加工して０．０３５ｍｍのＳｎめっき平角導体とした。（３本作製。）なお、比較例としては、実施例３で記載した比較例１３〜１８を引用した。これ等の試料について長手方向の適所で切断し、その断面観測からＳｎめっき層厚さの最大値並びに最小値を測定した。結果を、最大値（Ａ）と最小値（Ｂ）の比（Ａ／Ｂ）として、表４に示す。
【００２３】
【表４】
【００２４】
また、表４から明らかなように、実施例１６〜２０に示した略正方形の穴部を有する異形ダイスを用いたものは、めっき層の厚さが最大値と最小値の比で１．０５以下と均一なものである。これに対して、比較例１９〜２１では大きな差が見られ、また、比較例２２〜２４の圧延方法に於いても十分に均一とは言えなかった。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明のＦＦＣは、めっき層の厚さがより均一なめっき平角銅導体を用いるので、めっき平角導体は耐食性に優れたものであり、また、Ｓｎめっき平角導体を用いたＦＦＣに於いては、コネクタの端子に取付けた場合にウイスカーの発生がないので、機器類に使用中に銅配線間等での短絡を生じることがなく有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のめっき平角導体の製造工程の概略を示す工程図である。
【符号の説明】
【００２７】
１ 所定の径に伸線されためっき軟銅丸線
２ 丸銅線
３ めっき層
４ 異形ダイス
５ 断面が四角形のめっき銅導体
６ めっき平角導体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の径に伸線加工されたニッケルめっき丸銅線を、異形ダイスを用いて断面が四角形のニッケルめっき銅線に伸線し、これを圧延加工によって平角導体としたことを特徴とするニッケルめっき平角銅導体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載する製造方法によって得られたニッケルめっき平角銅導体の複数本が、必要な間隔で接着剤付絶縁テープによってラミネートされて平行に配置され、かつその端部には接続部が形成されていることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル。
【請求項３】
所定の径に伸線加工された錫めっき丸銅線を、異形ダイスを用いて断面が四角形の錫めっき銅線に伸線し、これを圧延加工によって平角導体としたことを特徴とする錫めっき平角銅導体の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載する製造方法によって得られた錫めっき平角銅導体の複数本が、必要な間隔で接着剤付絶縁テープによってラミネートされて平行に配置され、かつその端部には接続部が形成されていることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル。
【請求項１】
所定の径に伸線加工されたニッケルめっき丸銅線を、異形ダイスを用いて断面が四角形のニッケルめっき銅線に伸線し、これを圧延加工によって平角導体としたことを特徴とするニッケルめっき平角銅導体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載する製造方法によって得られたニッケルめっき平角銅導体の複数本が、必要な間隔で接着剤付絶縁テープによってラミネートされて平行に配置され、かつその端部には接続部が形成されていることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル。
【請求項３】
所定の径に伸線加工された錫めっき丸銅線を、異形ダイスを用いて断面が四角形の錫めっき銅線に伸線し、これを圧延加工によって平角導体としたことを特徴とする錫めっき平角銅導体の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載する製造方法によって得られた錫めっき平角銅導体の複数本が、必要な間隔で接着剤付絶縁テープによってラミネートされて平行に配置され、かつその端部には接続部が形成されていることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル。
【図１】
【公開番号】特開２００９−１１７２７５（Ｐ２００９−１１７２７５Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９１６１４（Ｐ２００７−２９１６１４）
【出願日】平成１９年１１月９日（２００７．１１．９）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月９日（２００７．１１．９）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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