JP2013157124A - フラット配線材及びそれを用いた実装体 - Google Patents

Abstract

【課題】はんだがプリコートされた被実装基板の電極部にフレキシブルフラットケーブルをはじめとするＭＦＪ、フレキシブルプリント配線板などのフラット配線材の導体の露出部をはんだで直接接続する場合でも、導体の露出部と被実装基板の電極部との安定かつ高信頼性のはんだ接続が可能なフラット配線材及びそれを用いた実装体を提供する。
【解決手段】フレキシブルフラットケーブル１は、間隔を設けて幅方向に並列に配置された複数の信号用導体２と、複数の信号用導体２をそれらの両端部が露出するように一括して被覆する絶縁性の被覆部材３と、被覆部材３上の複数の信号用導体２が露出する両端部の少なくとも一方に近接した位置に設けられ、幅方向に延伸した端部に形成された挿入部４３が被実装基板に形成された貫通孔に挿入されて係り合う係合部材４と、係合部材４を被覆部材３に固定する固定部材５とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、フレキシブルフラットケーブルをはじめとするＭＦＪ（Multi Frame Joiner）、フレキシブルプリント配線板などのフラット配線材、及びそれを用いた実装体に関する。

車載用インバータユニットやエンジンコントロールユニットなどに実装される複数のプリント配線板間の電気的接続用配線部品には、従来、ワイヤハーネスが用いられている。また、このワイヤハーネスとプリント配線板との電気的接続には、コネクタ部品を用いた接続構造が採用されている。近年、上述した車載機器の小型・軽量化及び低コスト化を実現する一方策として、ワイヤハーネスに代わる配線部品の使用、及び接続工程の簡略化が求められている。

一方で、車載機器には、以前から長期間の使用に耐える高い信頼性も要求されている。車載機器に実装される配線部品やその接続部も、長期間の振動負荷や熱負荷に対する信頼性確保が不可欠となっている。

機器内部に実装される複数のプリント配線板間を接続する配線部品では、車載機器に作用する振動負荷に応じて配線部品に共振振動が発生することがある。この共振振動によって、配線部品の接続部に比較的大きな繰返しの機械的負荷が作用することがある。この機械的負荷によって、配線部品の接続部の電気的接続が損なわれたり、配線部品を構成する導体部やその接続部が破壊したりする可能性がある。このような理由から、車載機器用の配線部品では、特に振動などによって作用する機械的負荷に対する信頼性確保が重要となっている。

上述した車載機器の小型・軽量化や低コスト化に対応するため、車載機器内の配線部品に、幅方向に並列に配置された複数の導体（主に無酸素銅、タフピッチ銅等の銅で構成）を、導体厚さ方向の両面から被覆用の絶縁フィルムを接着剤で接着して被覆して一体化されたフレキシブルフラットケーブル（Flexible Flat Cable）と呼称される配線部品を採用する基板間接続構造が提案されている（例えば、特許文献５、６、７参照。）。このフレキシブルフラットケーブルでは、導体長手方向の両端部に絶縁フィルムから導体が露出した導体露出部が形成されており、この導体露出部においてプリント配線板との電気的接続が行われる。なお、車載機器内の配線部品として用いられるフレキシブルフラットケーブルをはじめとするフラット配線材には、フレキシブルトフラットケーブルと類似した構造のＭＦＪ（Multi Frame Joiner）や、フレキシブルプリント配線板（Flexible Print Circuit：ＦＰＣ）なども採用されている。これらは、フラット配線材の製造方法や構成材料に違いはあるが、いずれも複数の導体を幅方向に並列に配置してフラット配線材とした構造となっている。以下、フレキシブルフラットケーブルをフラット配線材の代表例として説明する。

フレキシブルフラットケーブルとプリント配線板との電気的接続に、圧接型コネクタが用いられる場合がある。フレキシブルフラットケーブルの端末部の導体露出部をコネクタの開口部に挿入し、フレキシブルフラットケーブルの導体とコネクタの電極とを圧接することによって電気的導通をとっている。コネクタによる接続では、フレキシブルフラットケーブルをコネクタの開口部に挿入することで、フレキシブルフラットケーブルの機械的な固定も成されている。

コネクタを介したフレキシブルフラットケーブルの接続は、フレキシブルフラットケーブルの挿抜が容易であるという利点がある。しかしながら、小型化・軽量化が要求されている車載機器では、プリント配線板上にコネクタを設置するスペースが設計上取れない場合がある。

また、圧接型コネクタの接続では、振動負荷によってフレキシブルフラットケーブルの導体露出部とコネクタの電極との接触が一時的に途切れる瞬断と呼ばれる接続不良が発生する場合があり、接続信頼性上の点で問題があった。

フレキシブルフラットケーブルの導体露出部とプリント配線板に設けられた電極部との電気的接続には、コネクタを介することなく、はんだ材や導電性接着剤などの接合材で直接接続する構造が採用されることがある。はんだ材などによる導体露出部の直接接続は、接続部領域の縮小による小型化への対応と接続部品の部品点数を削減することができる。さらに、プリント配線板に実装される配線部品以外の電子部品とのはんだ接続と一括接続することによる実装工程削減や工程簡略化といった効果を得ることができる。また、はんだ材や導電性金属粒子を充填した樹脂などの接合材を用いた接合は、通常金属間化合物を形成する金属接合となるため、圧接型コネクタのような電気的接点の瞬断が発生することはなく、電気的に安定した接合が得られる。

フレキシブルフラットケーブルの導体露出部をプリント配線板の対応する電極部にはんだ材で直接接続する場合、プリント配線板の電極上にあらかじめプリコートして凝固させたはんだ材を再び溶融、凝固させて接続する場合がある。これは、機器の組立て・実装工程内でフレキシブルフラットケーブルをプリント配線板に実装する場合、組立て作業の制約からペースト状はんだ材の供給が困難となる場合があるためである。

はんだ材を再び溶融、凝固させて接続する方法として、具体的には、リフロー炉による全体加熱あるいは局所的な加熱、例えば小型の加熱ツールを用いた熱圧着（例えば、特許文献１参照。）や赤外線による加熱などがある。

プリント配線板の電極上にはんだ材が、凝固もしくは未凝固のペースト状としてプリコートされた状態におけるフレキシブルフラットケーブルの導体露出部のはんだ接続では、はんだ接続前に、フレキシブルフラットケーブルの導体露出部をプリント配線板の対応する電極に位置合わせして接触もしくは実質的に接触する程度に接近させた状態で保持する必要がある。例えば、特許文献５には、フレキシブルフラットケーブルの導体露出部が、プリント配線板上のそれぞれが対応する電極部上に位置合わせされた状態で一旦仮止め固定され、上記した加熱手段によってはんだ材を溶融、凝固して導体露出部と電極部とが接続されることが記載されている。

特開２００９−３２７６４号公報 特開２００１−９３３４４号公報 特開２００６−１５６０７９号公報 特開２００３−２６４０１９号公報 特開平１０−４１５９９号公報

特許文献５に記載のフレキシブルプリント配線板とフレキシブルフラットケーブルとの接続方法によると、はんだ接続の際にフレキシブルフラットケーブルの導体露出部をフレキシブルプリント配線板に設けられた溝に挿入し、仮止め固定することにより、接続時に横ずれすることを防止できるが、フレキシブルフラットケーブルを車載機器用の配線部品として使用する場合に、振動などによって接続部に作用する機械的負荷を抑制することは全く想定されていないため、接続部に大きな繰返しの機械的負担が作用すると、接続部の電気的接続が損なわれたり、接続部や導体露出部が破壊したりする可能性がある。すなわち、接続部の安定かつ高信頼な接続が保障されないという問題がある。

したがって、本発明の目的は、はんだがプリコートされた被実装基板の電極部にフレキシブルフラットケーブルをはじめとするＭＦＪ、フレキシブルプリント配線板などのフラット配線材の導体の露出部をはんだで直接接続する場合でも、導体の露出部と被実装基板の電極部との安定かつ高信頼性のはんだ接続が可能なフラット配線材及びそれを用いた実装体を提供することにある。

本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下のフラット配線材及びそれを用いた実装体を提供する。

［１］間隔を設けて幅方向に並列に配置された複数の導体と、前記複数の導体をそれらの両端部が露出するように一括して被覆する絶縁性の被覆部材と、前記被覆部材上の前記複数の導体が露出する前記両端部の少なくとも一方に近接した位置に設けられ、前記幅方向に延伸した端部に形成された挿入部が被実装基板に形成された貫通孔に挿入されて係り合う係合部材と、前記係合部材を前記被覆部材に固定する固定部材とを備え、前記係合部材の前記挿入部は、前記貫通孔に挿入される際に弾性変形可能とする開口部と、前記貫通孔に挿入された後、挿入方向と反対方向への抜けを防止する突起部とを有するフラット配線材。
［２］前記係合部材は、金属から形成され、前記導体よりも厚い厚さを有する［１］に記載のフラット配線材。
［３］前記係合部材の前記挿入部は、前記突起部よりも前記固定部材側の部分において前記挿入方向に直交する方向のサイズが前記貫通孔の直径以下である［１］又は［２］に記載のフラット配線材。
［４］前記係合部材の長手方向が前記導体の長手方向と交差する方向に配置された［１］乃至［３］のいずれかに記載のフラット配線材。
［５］前記複数の導体は、前記被実装基板上の第１の電極に接続される接続部を備え、前記係合部材は、前記被実装基板上の第２の電極に接続される接続部を備えた［１］乃至［４］のいずれかに記載のフラット配線材。
［６］前記係合部材は、前記開口部の先端が開いた形状、又は閉じた形状を有し、先端部から前記突起部の上端に至る部分の少なくとも一部に傾斜面を有する［１］乃至［５］のいずれかに記載のフラット配線材。
［７］前記開口部は、前記固定部材側に向かって開口の幅が狭くなる形状を有する［６］に記載のフラット配線材。

［８］間隔を設けて幅方向に並列に配置された複数の導体と、前記複数の導体をそれらの両端部が露出するように一括して被覆する絶縁性の被覆部材と、前記被覆部材に前記被覆部材上の前記複数の導体が露出する前記両端部の少なくとも一方に近接した位置に設けられ、前記幅方向に延伸した端部に形成された挿入部が被実装基板に形成された貫通孔に挿入されて係り合う係合部材と、前記係合部材を固定する固定部材とを備え、前記係合部材の前記挿入部は、前記貫通孔に挿入される際に弾性変形可能とする開口部と、前記貫通孔に挿入された後、挿入方向と反対方向への抜けを防止する突起部とを有するフラット配線材と、前記フラット配線材の前記係合部材の前記挿入部が挿入される前記貫通孔が形成された被実装基板とを備えた実装体。
［９］前記フラット配線材の前記係合部材は、金属から形成され、前記導体よりも厚い厚さを有する［８］に記載の実装体。
［１０］前記被実装基板は、前記フラット配線材が実装される側の面に、前記複数の導体とはんだ接続される第１の電極、及び前記係合部材とはんだ接続される第２の電極とを備え、前記フラット配線材の前記複数の導体は、前記被実装基板の前記第１の電極にはんだ接続される第１の接続部を備え、前記係合部材は、前記被実装基板の前記第２の電極にはんだ接続される第２の接続部を備え、前記係合部材の前記挿入部は、前記第１及び第２の電極と前記第１及び第２の接続部とをはんだ接続する際、前記フラット配線材の前記挿入方向への変位を許容する形状を有する［８］又は［９］に記載の実装体。
［１１］前記係合部材の前記挿入部は、前記被実装基板の前記貫通孔に挿入された後、はんだにより前記被実装基板に接合された［８］乃至［１０］のいずれかに記載の実装体。
［１２］前記係合部材は、前記被覆部材上の前記複数の導体が露出する前記両端部のそれぞれに近接した位置に設けられた一対の係合部材であり、各係合部材は、それぞれ異なる被実装基板に係り合う［８］乃至［１１］のいずれかに記載の実装体。

本発明によれば、はんだがプリコートされた被実装基板の電極部にフレキシブルフラットケーブルをはじめとするＭＦＪ、フレキシブルプリント配線板などのフラット配線材の導体の露出部をはんだで直接接続する場合でも、導体の露出部と被実装基板の電極部との安定かつ高信頼性のはんだ接続が可能となる。

図１は、本発明の実施の形態に係るフレキシブルフラットケーブルの外観を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 図２は、図１（ａ）に示すフレキシブルフラットケーブルの係合部材を展開した状態の平面図である。 図３は、信号用導体の露出部及び係合部材の露出部を示す図である。 図４は、フレキシブルフラットケーブルの層構成を示す、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 図５は、係合部材の形状を示すために部分的に被覆部材を取り除いた係合部材の平面図である。 図６Ａは、本発明の実施の形態に係るフレキシブルフラットケーブルの端末部分を示す要部断面図である。 図６Ｂは、本発明の実施の形態に係るフレキシブルフラットケーブルの端末部分を示す要部断面図である。 図６Ｃは、本発明の実施の形態に係るフレキシブルフラットケーブルの端末部分を示す要部断面図である。 図６Ｄは、本発明の実施の形態に係るフレキシブルフラットケーブルの端末部分を示す要部断面図である。 図６Ｅは、本発明の実施の形態に係るフレキシブルフラットケーブルの端末部分を示す要部断面図である。 図６Ｆは、本発明の実施の形態に係るフレキシブルフラットケーブルの端末部分を示す要部断面図である。 図７は、係合部材の接合方法の変形例を示す要部断面図である。 図８Ａは、変形例２として、２つのプリント配線板を図１に示すフレキシブルフラットケーブルで接続する場合を説明するための図である。 図８Ｂは、変形例２として、２つのプリント配線板を図１に示すフレキシブルフラットケーブルで接続する場合を説明するための図である。 図９（ａ）〜（ｅ）は、変形例３として、係合部材の挿入部の形状例を示す部分平面図である。

以下、本発明の実施の形態、実施例及び比較例について図面を参照して説明する。ここでは、フレキシブルフラットケーブルをフラット配線材の代表例として説明するが、本発明は、ＭＥＪ、フレキシブルプリント配線板などの他のフラット配線材に適用することが可能である。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。

［実施の形態の要約］
本実施の形態のフラット配線材は、間隔を設けて幅方向に並列に配置された複数の導体と、前記複数の導体をそれらの両端部が露出するように一括して被覆する絶縁性の被覆部材とを備えたフラット配線材において、前記被覆部材上の前記複数の導体が露出する前記両端部の少なくとも一方に近接した位置に設けられ、前記幅方向に延伸した端部に形成された挿入部が被実装基板に形成された貫通孔に挿入されて係り合う係合部材と、前記係合部材を前記被覆部材に固定する固定部材とを備え、前記係合部材の前記挿入部は、前記貫通孔に挿入される際に弾性変形可能とする開口部と、前記貫通孔に挿入された後、挿入方向と反対方向への抜けを防止する突起部とを有する。

また、本実施の形態の実装体は、上記実施の形態のフラット配線材と、前記フラット配線材の前記係合部材の前記挿入部が挿入される前記貫通孔が形成された被実装基板とを備える。

「被実装基板」とは、本フレキシブルフラットケーブルの一方又は両方の端末部が電気的に接続される基板をいい、例えばプリント配線板等である。係合部材と被覆部材との「固定」には、接着剤による接着や加熱と冷却による溶着（融着）、超音波溶着等が含まれる。「近接した位置」とは、係合部材が導体が露出する端部から僅かに（例えば係合部材の幅よりも短い距離）離れた位置だけでなく、一部が重なる位置でもよい。

係合部材を固定部材によって複数の導体を被覆する被覆部材に固定することで、複数の導体の露出部に対する係合部材の位置が定まり、係合部材を被実装基板に対する位置決めとして用いることが可能となる。

［実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係るフレキシブルフラットケーブルの外観を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図２は、図１（ａ）に示すフレキシブルフラットケーブルの係合部材を展開した状態の平面図である。図３は、信号用導体の露出部及び係合部材の露出部を示す図である。

このフレキシブルフラットケーブル１は、図１に示すように、間隔を設けて幅方向に並列に配置された複数の信号用導体２、及び複数の信号用導体２を両端部が露出するように一括して被覆する絶縁性の被覆部材３とを備えるケーブル本体１ａと、複数の信号用導体２を幅方向に横断するように配置され、ケーブル本体１ａを被実装基板として例えばプリント配線板に仮止めするための係合部材４と、係合部材４を被覆部材３の両端部（信号用導体２の露出部２０に近接した位置）に固定する固定部材５とを備える。係合部材４及び固定部材５は、ケーブル本体１ａの接続形態に応じて、ケーブル本体１ａの片端、または両端に設けることができる。

なお、本明細書において、固定部材５及び信号用導体２の露出部２０の近傍をケーブル本体１ａの「端末部」１ｂと称する。本実施の形態のフレキシブルフラットケーブル１は、両方にプリント配線板に実装された端末部１ｂを有する。

（信号用導体）
信号用導体２は、両端部に被覆部材３から露出する露出部２０を有する。露出部２０は、図３に示すように、先端部のはんだ接続部２２の下面２２ａが固定部材５の下面５ｂとほぼ同一の面となるように、折曲部２１ａ、２１ｂにより折り曲げられてＳ字形状（ガルウイング形状）が形成されている。はんだ接続部２２の下面２２ａは、プリント配線板に形成された対応する電極部にはんだにより接続される。折曲部２１ａ、２１ｂの折り曲げ角度は９０度以下が好ましい。この角度とすることで、はんだがはんだ自体の表面積を小さくしようとする表面張力の作用が働き、はんだのぬれ上がりをはんだ接続部２２の下面２２ａのみではなく、折曲部２１ｂより固定部材５側にも生じさせることができる。このようにはんだのぬれ上がり量を多くすることで、接続強度を向上させることができる。

信号用導体２には、無酸素銅、タフピッチ銅等の銅又は銅合金を用いることができる。銅又は銅合金の表面には、めっきを施しても良く、錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）などの金属を単独もしくは複数の材料を積層した状態で用いてもよい。

（被覆部材）
被覆部材３には、フィルム状のポリイミド樹脂やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂等の絶縁性樹脂を用いることができる。

（係合部材）
係合部材４は、図１（ｂ）に示すように、固定部材５から露出している露出部４０の中間部であるはんだ接続部４２の下面４２ａが信号用導体２のはんだ接続部２２の下面２２ａとほぼ同一の面となるように、折曲部４１ａ、４１ｂにより折り曲げられてＳ字形状（ガルウイング形状）が形成され、先端部の挿入部４３がプリント配線板の表面に直交するように９０度で折り曲げられた折曲部４１ｃを有する。係合部材４のはんだ接続部４２は、プリント配線板に形成された対応する電極部にはんだで接続される。折曲部４１ａ、４１ｂの折り曲げ角度は９０度以下が好ましい。この角度とすることで、はんだがはんだ自体の表面積を小さくしようとする表面張力の作用が働き、はんだのぬれ上がりをはんだ接続部４２の下面４２ａのみではなく、折曲部４１ｂより固定部材５側にも生じさせることができる。このようにはんだのぬれ上がり量を多くすることで、接続強度を向上させることができる。

挿入部４３は、図２及び図３に示すように、幅方向への弾性変形を可能にするためのスリット４３ａが形成され、これにより弾性変形部を構成している。また、挿入部４３には、プリント配線板の貫通孔への挿入を容易にするために傾斜面４３ｂが形成され、挿入部４３をプリント配線板の貫通孔に挿入した後の抜け止めとなる突起部４３ｃが形成されている。スリット４３ａは、挿入部４３に弾性変形部としての機能を付与するための開口部の一例である。したがって、開口部としてはスリットに限られず、丸穴、長穴等の穴でもよい。

係合部材４には、信号用導体２よりも高強度（高引張り強度）の材料を用いるのが好ましく、例えばりん青銅等の銅合金や鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金などを用いことができる。なお、係合部材４の露出部４０にも、信用用導体２の露出部２０と同様の材料によるめっきを施しても良い。また、係合部材４の厚さは、信号用導体２に用いる金属材よりも厚くするのが好ましい。高強度材料の使用や板厚の増加によって、振動負荷に対する信号用導体２のはんだ接続部２２近傍部分のより高い補強効果が得られる。また、係合部材４は、上記した金属材料で構成し、その板厚を信号用導体２よりも厚くすることで、係合部材４の挿入部４３をプリント配線板の貫通孔に挿入すると、剛性の低い弾性変形部が変形し、係合部材４が貫通孔に挿入されるが、この際、係合部材４の板厚が薄いと、挿入時の貫通孔からの圧力によって係合部材４の板厚方向の面外変形が発生する可能性がある。係合部材４に面外変形が生じると、変形箇所が貫通孔の端部や内面に接触して抵抗となり、係合部材４の挿入を阻害するようになる。係合部材４を厚くすることによって、プリント配線板の貫通孔への挿入時の面外変形を抑制することが可能となる。

（フレキシブルフラットケーブルの層構成）
図４は、フレキシブルフラットケーブルの層構成を示す、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。被覆部材３は、表面の絶縁フィルム３０が接着剤３１によって信号用導体２に接着されている。信号用導体２と絶縁フィルム３０とを接着する接着剤３１には、例えばエポキシ樹脂やアクリル樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。

固定部材５は、被覆部材３の一方の面３ａ側に係合部材４を配置し、被覆部材３の他方の面３ｂ側に補強用金属板５２を配置し、これらを覆う絶縁フィルム５０と係合部材４及び補強用金属板５２を接着剤５１により被覆部材３に固定し、これにより信号用導体２のはんだ接続部２２近傍部分の変形を抑制する補強部材として作用する。

補強用金属板５２は、係合部材４と同様に信号用導体２よりも高強度（高引張り強度）の材料を用いるのが好ましく、例えばりん青銅や鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金などを用いる。上記の条件を満たす材料であれば、補強用金属板５２は、係合部材４と同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。補強用金属板５２の厚さは、信号用導体２に用いる金属材よりも厚くするのが好ましい。係合部材４と相俟って高強度材料の使用や板厚の増加により、振動負荷に対する信号用導体２のはんだ接続部２２近傍部分のより高い補強効果が得られる。

係合部材４、補強用金属板５２及び絶縁フィルム５０を信号用導体２用の被覆部材３に接着する接着剤５１には、絶縁フィルム３０を信号用導体２に接着する接着剤３１と同じ材料を用いてもよい。

図５は、係合部材の形状を示すために部分的に固定部材を取り除いた係合部材の平面図である。なお、同図は、係合部材の折り曲げ前の状態を示している。係合部材４は、露出部４０よりも広い幅広部４５を有している。これによっても信号用導体２のはんだ接続部２２近傍部分を補強する効果が得られる。

（フレキシブルフラットケーブルの製造方法）
次に、本実施の形態のフレキシブルフラットケーブルの製造方法の一例について説明する。まず、複数の信号用導体２及び一対の係合部材４を準備する。次に、複数の信号用導体２に接着剤３１を用いて絶縁フィルム３０を接着して被覆部材３を形成する。

次に、信号用導体２を被覆した被覆部材３の一方の面３ａ側の両端部に係合部材４を配置し、被覆部材３の他方の面３ｂ側の両端部に補強用金属板５２を配置し、接着剤５１を用いて係合部材４、補強用金属板５２及び絶縁フィルム５０を被覆部材３に接着する。

（プリント配線板への実装方法）
次に、本実施の形態に係るフレキシブルフラットケーブルのプリント配線板への実装方法を図面を参照して説明する。

図６Ａ〜図６Ｆは、本発明の実施の形態に係るフレキシブルフラットケーブルの端末部分を示す要部断面図である。

フレキシブルフラットケーブル１を実装するプリント配線板１０は、図６Ａに示すように、絶縁基材１１と、絶縁基材１１の表面１１ａに形成された電極部１２Ａ及びソルダレジスト１３と、電極部１２Ａの表面１１ａに形成されたはんだ１４Ａと、絶縁基材１１を貫通する貫通孔１５とを備える。

プリント配線板１０の貫通孔１５は、プリント配線板１０にドリルやレーザーなどで孔あけ加工した状態となっている。貫通孔１５は、孔あけ加工後に、貫通孔１５の内面にめっきによってニッケル（Ｎｉ）や金（Ａｕ）などで構成される電極部を形成してもよい。

図６Ａに示すように、係合部材４の挿入部４３をプリント配線板１０の貫通孔１５にプリント配線板１０の表面１１ａ側から挿入する。係合部材４の挿入部４３の突起部４３ｃの上端４３ｄ間の幅Ｗ１は、挿入部４３が貫通孔１５に未挿入の状態では、貫通孔１５の直径Ｄよりサイズが大きくなっている（すなわちＷ１＞Ｄ）。

また、挿入部４３の突起部４３ｃより上側部分４４の幅Ｗ２は、貫通孔１５の直径Ｄよりサイズが小さく設定されている（すなわちＷ２＜Ｄ）。係合部材４の上側部分４４の挿入方向と直交する方向のサイズ（幅Ｗ２及び厚さ）を貫通孔１５の直径Ｄより小さくすることにより、はんだ１４Ａがプリコートされたプリント配線板１０の電極部１２Ａ上に信号用導体２のはんだ接続部２２を配置し、はんだ１４Ａを加熱溶融させた際の係合部材４の下方向への変位に係合部材４が貫通孔１５からの抵抗を受けることなく追従できるようになる。

係合部材４をプリント配線板１０の貫通孔１５にさらに挿入していくと、弾性変形部は貫通孔１５の内面からの圧力によって、その幅を狭くする方向に次第に変形していく。さらに挿入すると、図６Ｂに示すように、突起部４３ｃの上端４３ｄも貫通孔１５の内部に挿入され、貫通孔１５の内面に接触しながら挿入方向（図では下側）に移動していく。このとき、突起部４３ｃの上端４３ｄより上側部分４４は、この部分の幅Ｗ２が貫通孔１５の直径Ｄ以下となっているので、貫通孔１５の内面に接触することなく挿入方向へ移動する。

さらに係合部材４を挿入していくと、図６Ｃに示すように、突起部４３ｃの上端４３ｄは貫通孔１５から突出する。貫通孔１５から突出すると、弾性変形部分は外側、すなわち幅が広がる方向に弾性力によって変形し、貫通孔１５に挿入する前の幅Ｗ１まで復元する。係合部材４の挿入部４３の最大幅Ｗ１が貫通孔１５の直径Ｄよりも大きいため、突起部４３ｃの上端４３ｄはプリント配線板１０の裏面に接触して係止されるようになり、振動などによって作用する機械的負担が加わった際に、係合部材４が挿入方向とは逆方向に抜けるのを抑えることができる。

また、信号用導体２のはんだ接続部２２は、係合部材４をプリント配線板１０の貫通孔１５に挿入することによって、はんだ接続部２２を接続するプリント配線板１０の対応する電極部１２Ａとの位置合わせがなされる。すなわち、係合部材４に設けられた弾性変形部として機能する挿入部４３と、挿入部４３に設けた突起部４３ｃとによって、信号用導体２をそれぞれ対応するプリント配線板１０の電極部１２Ａに位置合わせした状態でフレキシブルフラットケーブル１をプリント配線板１０に仮固定することができる。
電極部１２Ａは、プリント配線板１０の表面１１ａに形成されたソルダレジスト１３から露出しており、信号用導体２のはんだ接続部２２との電気的接続が可能となっている。係合部材４の突起部４３ｃの上端４３ｄがプリント配線板１０の裏面１１ｂまで貫通して係止されることで、信号用導体２のはんだ接続部２２は、電極部１２Ａ上にあらかじめ塗布されていたはんだ１４Ａ上に配置された状態で固定される。貫通孔１５内部に位置する突起部４３ｃの上端４３ｄより上側部分４４は、その幅Ｗ２が貫通孔１５の直径Ｄより小さいので、貫通孔１５の内面に接触しないか、部分的に接触した場合でも過大な圧力を受けない状態で保持される。

図６Ｃに示した状態で保持されたフレキシブルフラットケーブル１の信号用導体２のはんだ接続部２２を加熱することによってはんだ１４Ａを溶融させ、図６Ｄに示すように、信号用導体２のはんだ接続部２２とプリント配線板１０の電極部１２Ａとをはんだ１４Ａによって接続する。はんだ１４Ａが溶融すると、フレキシブルフラットケーブル１の自重や、加熱ツールを用いたはんだ接続の場合には、はんだ接続部２２上部から加えられる荷重によって、はんだ接続部２２は下方向、図６Ｄではプリント配線板１０の方向に沈み込むように変位する。上記したように突起部４３ｃの上端４３ｄより上側部分４４は、貫通孔１５の内面からの圧力を受けないので、このはんだ接続による変位に容易に追従して貫通孔１５に挿入された係合部材４も下方向に変位する。はんだ１４Ａが凝固して信号用導体２のはんだ接続部２２が電極部１２Ａに接続された状態では、係合部材４の突起部４３ｃの上端４３ｄとプリント配線板１０の裏面１１ｂの間に、はんだ接続部２２の沈み込み変位に対応したギャップＳが生じる。

上記したはんだ溶融時の沈み込みによる変位に係合部材４が追従して変位することで、外部からの抵抗を受けずに沈み込むことができるため、はんだ接続部２２に対するはんだぬれ広がり性が向上し、ボイド（空孔）を排除し、はんだフィレットが形成された良好なはんだ接続を得ることができる。

上記したように、係合部材４は、被覆部材３の両端部において、複数の信号用導体２をその幅方向に横断するように配置され、係合部材４の固定部材５は、信号用導体２の固定部材５の端部５ｃやはんだ接続部２２近傍の機械的負荷による変形を抑える補強部材となる。

この係合部材４による変形抑制効果をより向上するため、図６Ｅ、図６Ｆに示すように、係合部材４のはんだ接続部４２を、信号用導体２と同様にプリント配線板１０の電極部１２Ｂにはんだ接続する。係合部材４を備えたフレキシブルフラットケーブル１は、図６Ｅに示すように、係合部材４の挿入部４３をプリント配線板１０の貫通孔１５に挿入することで、プリント配線板１０の表面に配置される。信号用導体２のはんだ接続部２２及び係合部材４のはんだ接続部４２にそれぞれ対応したプリント配線板１０の電極部１２Ａ、１２Ｂには、はんだ１４Ａ、１４Ｂがあらかじめ塗布されている。この状態ではんだを加熱・溶融することで信号用導体２と係合部材４のはんだ接続部２２、４２はそれぞれ電極部１２Ａ、１２Ｂに接続される。

なお、プリント配線板１０の電極部１２Ａ、１２Ｂに塗布されるはんだ１４Ａ、１４Ｂは、フラックスや溶剤などを含むペースト状はんだとして供給される。また、プリント配線板１０の電極部１２Ａ、１２Ｂにペースト状はんだを塗布した後に加熱・溶融させ、凝固させた状態のはんだでもよい。

（本実施の形態の効果）
本実施の形態によれば、係合部材４を備えたフレキシブルフラットケーブル及びそれを用いた実装体によれば、はんだがプリコートされたプリント配線板１０の電極部１２Ａにフレキシブルフラットケーブルの信号用導体２の露出部２０をはんだで直接接続する場合でも、信号用導体２の露出部２０をそれぞれ対応するプリント配線板１０の電極部１２Ａに正確に位置合わせした状態で仮止めし、仮止めした後にはんだ溶融時の信号用導体２の露出部２０の沈み込み動作に追従して、はんだ接続時の不具合を抑制することができ、長期間の振動負荷や熱負荷に対しても安定かつ高信頼のはんだ接続が実現可能となる。また、機械的負荷が加わった場合のフレキシブルフラットケーブル１自体の振動変形による信号用導体２のはんだ接続部２２での損傷発生を抑制し、さらにプリント配線板１０へのフレキシブルフラットケーブル１の実装工程数の増加も抑制した健全なフレキシブルフラットケーブル及びフレキシブルフラットケーブルのプリント配線板への実装構造を提供することができる。具体的には、本実施の形態により、以下の効果を奏する。

（ａ）上記したように、係合部材４は、補強用金属板５２とともに信号用導体２を被覆する絶縁フィルム３０及び接着剤３１と同じ材料の絶縁フィルム５０及び接着剤５１で被覆され、ケーブル本体１ａと同様の積層構造となっている。このような構造を採用することによって、ケーブル本体１ａと同じ製造方法で係合部材４及び補強用金属板５２の積層構造化が可能となる。
（ｂ）さらに、ケーブル本体１ａ、係合部材４及び補強用金属板５２を絶縁フィルム３０、５０や接着剤３１、５１を介して所定の配置で積層し、ラミネート処理によってこれらを一体化した製造が可能である。このような一体化製造により、係合部材４や補強用金属板５２は、ケーブル本体１ａと強固に接着固定される。
（ｃ）係合部材４を、信号用導体２の長手方向と略直交する向きで被覆部材３の端部近傍に信号用導体２を幅方向に横断するように設けることで、係合部材４を信号用導体２のはんだ接続部２２近傍の補強部材として用いることができる。
（ｄ）はんだ接続部２２近傍を補強することによって、振動などの機械的負荷が作用した場合に、はんだ接続部２２及びその近傍の信号用導体２に発生する応力を低減することができ、破断の発生を抑制することができる。
（ｅ）係合部材４の挿入部４３を除く部分（例えば幅広部４５）や補強用金属板５２によって、信号用導体２のはんだ接続部２２近傍におけるフレキシブルフラットケーブル１の厚さ方向への変形を抑制することができる。これにより、信号用導体２のはんだ接続部２２に振動などの機械的負荷が作用した場合、はんだ接続部２２及びその近傍に発生する応力の低減が可能となる。この係合部材４による応力抑制効果は、係合部材４や補強用金属板５２の厚さを信号用導体２よりも厚くしたことによる剛性増加によって、より高くすることができる。
（ｆ）係合部材４を絶縁フィルム３０と接着剤３１を介してケーブル本体１ａと一体形成しているため、係合部材４は強固にケーブル本体１ａに接着される。この強固な接着によって、フレキシブルフラットケーブル１に振動負荷が作用した場合でも、係合部材４とケーブル本体１ａの接着部にはく離が発生することはなく、上記した係合部材４による信号用導体２のはんだ接続部２２近傍の応力低減効果を安定して維持することができる。
（ｇ）また、係合部材４を信用号導体２とともに十分に管理された製造工程内で一体形成したフレキシブルフラットケーブル１を用いることで、信号用導体２のはんだ接続部２２と係合部材４のプリント配線板１０の貫通孔１５に挿入する挿入部４３との相対的な位置精度を高くすることができる。
（ｈ）高精度に製造された係合部材４をプリント配線板１０の貫通孔１５に挿入するだけで、信号用導体２の複数のはんだ接続部２２とそれらに対応するプリント配線板１０の電極部１４Ａと位置合わせが精度良く、かつ容易に実施することができる。
（ｉ）また、一体化によって、部品点数の増加を抑え、実装組立て作業の簡略化を図ることができる。

（変形例１）
図７は、変形例１として、係合部材の接合方法を示す要部断面図である。プリント配線板１０の貫通孔１５をその内面に金、ニッケル等の金属材料からなる電極部１６を形成してスルーホールとし、その貫通孔１５に係合部材４の挿入部４３を挿入して接合材の一例としてのはんだ１７で挿入部４３に接合してもよい。具体的には、係合部材４の挿入部４３を貫通孔１５に挿入した後、貫通孔１５内部にペースト状はんだを注入し、加熱・溶融させて両者を接合する。これにより、係合部材４を補強部材とし、信号用導体２のはんだ接続部２２の補強効果をさらに向上させることができ、係合部材４による応力低減効果をさらに高めることができる。

なお、係合部材４の挿入部４３と貫通孔１５の電極部１６との接合は、信号用導体２のはんだ接続部２２と電極部１２Ａとの接合と同時でもよいし、信号用導体２のはんだ接続部２２の接続後に実施してもよい。また、係合部材４の挿入部４３と貫通孔１５との接合は、はんだのような金属材料による接合以外に、エポキシ、アクリル、ポリイミド等の樹脂材料を主体とした接着剤で接合してもよい。さらに、係合部材４の挿入部４３以外の部分をプリント配線板１０に形成した接続用電極にはんだ材で接合してもよい。このような構成を採用することで、係合部材４による信号用導体２のはんだ接続部２２は係合部材４を介してより強固にプリント配線板１０に拘束されるようになる。プリント配線板１０に拘束することで、はんだ接続部２２近傍の応力を低減し、信号用導体２などの破断の発生を抑制することができる。

（変形例２）
図６Ｄや図６Ｆでは、係合部材４を備えたフレキシブルフラットケーブル１の片側の端末部１ｂをプリント配線板１０に実装した例を示した。積層された少なくとも２つのプリント配線板間をフレキシブルフラットケーブルで接続する場合は、両方の端末部１ｂがそれぞれプリント配線板に実装される。その接続状態を図８Ａ、図８Ｂに示す。

図６Ａから図６Ｄに示した方法によって、係合部材４を備えたフレキシブルフラットケーブル１の一方の端末部１ｂを第１のプリント配線板１０Ａ（図では下側のプリント配線板）に実装する。第１及び第２のプリント配線板１０Ａ、１０Ｂを上下（図８Ａではプリント配線板１０Ａを下側）に積層配置し、フレキシブルフラットケーブル１を中央部１ｃで折り曲げ、上側の第２のプリント配線板１０Ｂの表面側から貫通孔１５に係合部材４の挿入部４３を挿入できるようにする。同じく図６Ａから図６Ｄに示した実装方法により、図８Ｂに示すようにフレキシブルフラットケーブル１の他方の端末部１ｂを第２のプリント配線板１０Ｂに実装し、積層されたプリント配線板１０Ａ、１０Ｂ間をフレキシブルフラットケーブル１で接続する。

図８Ｂに示したように積層された第１及び第２のプリント配線板１０Ａ、１０Ｂ間をフレキシブルフラットケーブル１で繋いだプリント配線板実装品を搭載した機器に機械的振動が負荷されると、プリント配線板間を繋いでいるフレキシブルフラットケーブル１自体にも共振現象によって大きな振動変形が発生する場合がある。特に、フレキシブルフラットケーブル１にプリント配線板１０Ｂの板厚方向（図８Ｂの上下方向）の振動変形が生じると、この振動変形は信号用導体２の固定端となるはんだ接続部２２近傍に集中して作用し、はんだ接続部２２のはんだ１４Ａ上端部や固定部材５の端部５ｃ近傍の信号用導体２の露出部２０などに高い応力を生じさせる。

本発明よる係合部材４を備えたフレキシブルフラットケーブル１では、フレキシブルフラットケーブル１の被覆部材３の端部近傍に金属板からなる係合部材４と補強用金属板５２を配置している。これらの部材は、信号用導体２の被覆部材３の端部やはんだ接続部２２近傍の機械的負荷による変形を抑える補強部材となり、振動変形を抑制して高い応力の集中を分散することができる。

さらに、本実施の形態では、図７に示したように係合部材４の露出部４０に設けたはんだ接続部４２を、信号用導体２と同様にプリント配線板１０Ａ、１０Ｂの電極部１２Ｂにはんだ接続する。このプリント配線板１０Ａ、１０Ｂへの接続によって、フレキシブルフラットケーブル１は係合部材４を介してプリント配線板１０Ａ、１０Ｂに強固に固定されるようになる。上記したフレキシブルフラットケーブル１の端末部１ｂに発生する振動変形は、プリント配線板１０Ａ、１０Ｂによる拘束によって著しく減少し、発生応力も低減する。これらによって、振動負荷に対する耐性を向上したフレキシブルフラットケーブル１を提供することができる。

（変形例３）
本実施の形態の係合部材４の挿入部４３に設ける弾性変形部において弾性変形機能を付与するためのスリット４３ａ、および突起部４３ｃは、図３等に示した形状以外に、図９に示すような形状を採用することができる。

図９（ａ）は、図３等に示した弾性変形部として機能する挿入部４３であり、スリット４３ａが先端部まで連続して形成されている。スリット４３ａの中央部から上端部は長孔形状となっている。挿入部４３の先端部から突起部４３ｃ上部に至る傾斜面４３ｂは、連続したテーパー状に形成されている。

図９（ｂ）の挿入部４３は、図９（ａ）とほぼ同じ構造であるが、突起部４３ｃのテーパー部分の傾斜面４３ｂが短くなっている。

図９（ｃ）の挿入部４３は、図９（ｂ）の先端部を閉じた構造であり、スリット４３ａの代わりに閉じた長孔４３ｅで形成されている。図９（ａ）や（ｂ）のように、開口部先端が開いた状態の係合部材４では、実装工程やハンドリングの際などに端子先端が他の部材や治工具などに接触し、変形する場合がある。したがって、係合部材４には高剛性の金属材料を用いるとともに適正な板厚とする必要がある。図９（ｃ）のように開口部先端を閉じた構造にすると、上記したような挿入部４３の先端部の変形を抑制することができる。

図９（ｄ）の挿入部４３の形状は、図９（ａ）とほぼ同じ構造となっているが、異なるのはスリット４３ａが上方に向かって開口の幅が狭くなっていることである。

また、図９（ｅ）の挿入部４３は、図９（ｂ）とほぼ同じ構造であるが、スリット４３ａの形状が図９（ｄ）と同様になっている。図９（ｄ）や図９（ｅ）のような開口部形状にすることで、突起部４３ｃより上側部分４４の係合部材４の挿入部４３の剛性を高くすることができる。これによって、挿入部４３をプリント配線板１０の貫通孔１５に挿入した際に、貫通孔１５から受ける抵抗によって挿入部４３が貫通孔１５の上端部分で面外（係合部材挿入部の板厚方向）変形が発生するのを抑制する効果が得られる。

なお、本発明は、上記実施の形態及び上記実施例に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々に変形実施が可能である。

１…フレキシブルフラットケーブル、１ａ…ケーブル本体、１ｂ…端末部、１ｃ…中央部、２…信号用導体、３…被覆部材、３ａ…一方の面、３ｂ…他方の面、４…係合部材、５ 固定部材、５ａ…上面、５ｂ…下面、５ｃ…端部、１０…プリント配線板、１０Ａ…第１のプリント配線板、１０Ｂ…第２のプリント配線板、１１…絶縁基材、１１ａ…表面、１１ｂ…裏面、１２Ａ、１２Ｂ…電極部、１３…ソルダレジスト、１５…貫通孔、１６…電極部、２０…露出部、２１ａ、２１ｂ…折曲部、２２…はんだ接続部、２２ａ…はんだ接続部の下面、３０…絶縁フィルム、３１…接着剤、４０…露出部、４１ａ、４１ｂ、４１ｃ…折曲部、４２…はんだ接続部、４２ａ…はんだ接続部の下面、４３…挿入部、４３ａ…スリット、４３ｂ…傾斜面、４３ｃ…突起部、４３ｄ…上端、４３ｅ…長穴、４４…上側部分、４５…幅広部、５０…絶縁フィルム、５１…接着剤、５２…補強用金属板、Ｄ…直径、Ｓ…ギャップ、Ｗ１、Ｗ２…幅、

Claims (12)

1. 間隔を設けて幅方向に並列に配置された複数の導体と、
   前記複数の導体をそれらの両端部が露出するように一括して被覆する絶縁性の被覆部材と、
   前記被覆部材上の前記複数の導体が露出する前記両端部の少なくとも一方に近接した位置に設けられ、前記幅方向に延伸した端部に形成された挿入部が被実装基板に形成された貫通孔に挿入されて係り合う係合部材と、
   前記係合部材を前記被覆部材に固定する固定部材とを備え、
   前記係合部材の前記挿入部は、前記貫通孔に挿入される際に弾性変形可能とする開口部と、前記貫通孔に挿入された後、挿入方向と反対方向への抜けを防止する突起部とを有するフラット配線材。
2. 前記係合部材は、金属から形成され、前記導体よりも厚い厚さを有する請求項１に記載のフラット配線材。
3. 前記係合部材の前記挿入部は、前記突起部よりも前記固定部材側の部分において前記挿入方向に直交する方向のサイズが前記貫通孔の直径以下である請求項１又は２に記載のフラット配線材。
4. 前記係合部材の長手方向が前記導体の長手方向と交差する方向に配置された請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフラット配線材。
5. 前記複数の導体は、前記被実装基板上の第１の電極に接続される接続部を備え、
   前記係合部材は、前記被実装基板上の第２の電極に接続される接続部を備えた請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフラット配線材。
6. 前記係合部材は、前記開口部の先端が開いた形状、又は閉じた形状を有し、先端部から前記突起部の上端に至る部分の少なくとも一部に傾斜面を有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフラット配線材。
7. 前記開口部は、前記固定部材側に向かって開口の幅が狭くなる形状を有する請求項６に記載のフラット配線材。
8. 間隔を設けて幅方向に並列に配置された複数の導体と、前記複数の導体をそれらの両端部が露出するように一括して被覆する絶縁性の被覆部材と、前記被覆部材に前記被覆部材上の前記複数の導体が露出する前記両端部の少なくとも一方に近接した位置に設けられ、前記幅方向に延伸した端部に形成された挿入部が被実装基板に形成された貫通孔に挿入されて係り合う係合部材と、
   前記係合部材を固定する固定部材とを備え、
   前記係合部材の前記挿入部は、前記貫通孔に挿入される際に弾性変形可能とする開口部と、前記貫通孔に挿入された後、挿入方向と反対方向への抜けを防止する突起部とを有するフラット配線材と、
   前記フラット配線材の前記係合部材の前記挿入部が挿入される前記貫通孔が形成された被実装基板とを備えた実装体。
9. 前記フラット配線材の前記係合部材は、金属から形成され、前記導体よりも厚い厚さを有する請求項８に記載の実装体。
10. 前記被実装基板は、前記フラット配線材が実装される側の面に、前記複数の導体とはんだ接続される第１の電極、及び前記係合部材とはんだ接続される第２の電極とを備え、
    前記フラット配線材の前記複数の導体は、前記被実装基板の前記第１の電極にはんだ接続される第１の接続部を備え、前記係合部材は、前記被実装基板の前記第２の電極にはんだ接続される第２の接続部を備え、
    前記係合部材の前記挿入部は、前記第１及び第２の電極と前記第１及び第２の接続部とをはんだ接続する際、前記フラット配線材の前記挿入方向への変位を許容する形状を有する請求項８又は９に記載の実装体。
11. 前記係合部材の前記挿入部は、前記被実装基板の前記貫通孔に挿入された後、はんだにより前記被実装基板に接合された請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の実装体。
12. 前記係合部材は、前記被覆部材上の前記複数の導体が露出する前記両端部のそれぞれに近接した位置に設けられた一対の係合部材であり、各係合部材は、それぞれ異なる被実装基板に係り合う請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の実装体。

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