JP2942458B2 - フラットケーブル用導体の製造方法および製造設備 - Google Patents

フラットケーブル用導体の製造方法および製造設備

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電卓、プリン
タ、複写機等の各種電子機器応用製品の内部配線用とし
て使用される薄肉フラットケーブル用導体の製造方法、
製造設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】薄肉フラットケーブルは、例えば図１に
示すように複数の扁平導体11を一定の間隔をおいて平行
に配列し、それらの両面にポリエステル系接着剤付きの
ポリエステルフィルム21を、接着剤付きの面を向い合せ
てラミネートする等により絶縁層２を形成して製造され
る。
【０００３】この種のフラットケーブルはスペースファ
クターが小さく、機器のコンパクト化に有利であり、種
々の機器に使用されている。特に、図２のように端部の
片面の導体１を露出させ、挿抜型コネクターと組合せる
使用方法が、部品、配線等の変更や交換が容易など、取
扱い上の利便性故に多用されるようになってきた。
【０００４】挿抜型コネクターとこの種ラミネート型フ
ラットケーブルとの組合せによる使用形態が広まるにつ
れて、挿抜を繰返す等の長期使用におけるコネクターと
の安定した接触信頼性の要求が出て来た。接触信頼性の
向上につき種々検討を行ったところ、長期使用における
接触信頼性は、導体の錫メッキあるいは錫合金メッキ、
例えば錫・鉛合金メッキと密接な関係があることがわか
った。
【０００５】即ち、この種のラミネート型フラットケー
ブルに使用される導体として、両面に錫メッキあるいは
錫合金メッキを施した銅箔を所定の幅にスリットしたも
のを使用すると、スリット面はメッキなしとなるが、こ
の種の導体では長期使用における接触信頼性に問題が生
ずる。従ってスリット面にもメッキを施すこと、即ち、
導体の全周にわたって錫メッキあるいは錫合金メッキを
施こすことが長期使用でも接触信頼性に問題が生じない
ことがわかった。しかし、スリット面にメッキをつけす
ぎると、フラットケーブル製造時にラミネーターのガイ
ド等に接触し、錫メッキあるいは錫合金メッキが削りと
られること等による錫あるいは錫合金カスが発生し易く
なるといった別のトラブルの原因となることがわかっ
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、導体と
して錫メッキあるいは錫合金メッキが所定の厚さ以上な
い部分のある導体を使用すると、長期使用における接触
信頼性に問題が生じ、又メッキの厚さが厚すぎる部分の
ある導体を使用するとメッキカスが発生し易くなるとい
った別のトラブルの原因となる。従って、長期使用にお
ける接触信頼性が良好で、メッキカス発生といったトラ
ブルもなくすためには、フラットケーブル用扁平導体と
して、全周にわたって所定の厚さでほぼ均一に錫メッキ
あるいは錫合金メッキが施されている導体を用いること
が必要である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このように、全周にわた
って所定の厚さでほぼ均一に錫メッキあるいは錫合金メ
ッキが施された扁平導体を得るには、スリットした銅箔
にメッキ条件を十分にコントロールして均一にメッキす
るという方法もあるが、均一に錫メッキあるいは錫合金
メッキを施した丸銅線をローラーによりおしつぶして扁
平にした後、所定の温度で加熱軟化するという方法が、
より均一な厚さの錫メッキあるいは錫合金メッキの扁平
導体を得やすい。
【０００８】しかし、同じ丸銅線をローラーによりおし
つぶして扁平にする方法であっても、錫メッキあるいは
錫合金メッキで伸線加工したままの硬銅丸線を使用した
ものは、線をおしつぶして扁平にする工程でメッキの厚
さが不均一になる。導体とメッキとの展性の面でのマッ
チングが必要で、例えば伸び率が10％以上の錫メッキあ
るいは錫合金メッキ軟銅丸線をローラーによりおしつぶ
して扁平にすることが、全周にわたり均一な厚みの錫メ
ッキあるいは錫合金メッキの扁平導体を得るのに好まし
い。つまり、錫メッキあるいは錫合金メッキ銅丸線を伸
線によりサイズダウンした後、ローラーにかけて扁平に
する場合には、伸線後所定の条件で加熱した後ローラー
にかけて扁平にすることにより目的の扁平導体が得られ
る。
【０００９】図４は錫メッキあるいは錫合金メッキ扁平
導体の従来の製造方法のブロック図である。例えば錫メ
ッキされた 0.9mmφの丸線の母線を伸線機にサプライ
し、伸線機において、該母材を圧延後の所定の扁平導体
の寸法（幅及び厚み）とほぼ同じ断面積の丸線になるま
で伸線し、その後圧延機にて所定の扁平形状になるよう
圧延し、続いて軟化装置により軟化して錫メッキ扁平軟
銅線を得ていた。
【００１０】しかし、伸線後のメッキ銅線は伸線加工に
より硬銅化してしまう。このため従来の製造方法におい
ては、伸線加工したままのメッキ硬銅線を圧延加工する
ことになる。その結果、メッキと内部の硬銅線の圧延加
工時の伸びが異なりすぎ、図５に示すように、圧延後は
平角断面において、両側面のメッキ厚がフラット面に比
して厚くなるとともに、エッジ部Ａにバリが発生しやす
い。この断面形状は圧延後の軟化によっても保たれ、フ
ラットケーブル製造時にガイド類に接触して剥ぎとられ
金属カスを発生しやすい。このようにして発生した金属
カスはフラットケーブルの導体間の短絡事故の原因とな
る。
【００１１】図３は本発明の製造方法の具体例のブロッ
ク図である。図に示すように、伸線工程と圧延工程の間
に新たに加熱工程を設けた。設備としては、伸線機と圧
延機の間に加熱装置を設け、伸線、加熱、圧延を連続的
に実施可能とすれば能率が良いが、この順に別工程で実
施してもよい。又この加熱温度は加熱時間によるが130
℃以上が望ましい。芯材の銅を軟化できる加熱条件が望
ましいが、銅の軟化は必須条件ではない。その理論的理
由はわかっていないが、メッキ層の金属学的な変化やメ
ッキ層と銅線の界面における相互拡散の現象等が関係し
ていると推察される。その結果、この状態で圧延機で所
定の扁平形状になるように圧延され、再び加熱されるこ
とにより錫メッキあるいは錫合金メッキが全周にわたっ
て均一に施されたフラットケーブル用の扁平軟銅線が得
られる。
【００１２】
【実施例】
実施例１： 0.9mmφで 4.5μｍの錫を電気メッキした錫
メッキ銅線を 0.3mmφに伸線し、続いて通電軟化した。
得られたメッキ厚さ 1.5μｍ、伸び率13％の錫メッキ軟
銅線をローラーでおしつぶして長径 0.7mm、短径 0.1mm
の扁平導体を作成し、所定の条件で加熱して軟化した結
果、錫メッキの厚さが全周にわたって最大 1.6μｍ、最
小 1.2μｍのほぼ均一な錫メッキ厚さの扁平導体が得ら
れた。この導体５本を１mmピッチで平行に配列し、これ
にポリエステル系接着剤付きポリエステルフィルムを、
接着剤付きの面を向い合せて上下からラミネートし、所
定の長さへの切断及び端部絶縁の片面剥離による端部導
体の片面露出を行って、図１及び図２に示すようなフラ
ットケーブルを製造した。
【００１３】比較例：比較例として 0.9mmφで５％の鉛
を含む錫・鉛合金を電気メッキした銅線を0.32mmφの径
に伸線し、メッキ厚さが 1.5μｍとなるようにした。そ
の後圧延を行い、厚さ 0.1mm、幅 0.8mmの扁平導体と
し、引続き通電軟化して伸び率18％の錫・鉛合金メッキ
扁平軟銅線を得た。得られた扁平軟銅線の断面のメッキ
厚さのバラツキは、最大 3.2μｍ（側面部）、最小 0.2
μｍ（エッジ部）と大きなバラツキがあった。
【００１４】実施例２：比較例と同様に伸線した後、圧
延前にトンネル炉により、圧延ローラーに入る前のメッ
キ線の伸び率が15〜20％となるように加熱した。その
後、前記同様の圧延、軟化処理を施したところ、断面の
メッキ厚さのバラツキは最大1.7μｍ、最小 1.2μｍ
と、比較例に比し、格段にメッキ厚のバラツキが小さく
なっていることが確認された。
【００１５】実施例３：比較例と同様に伸線して巻取っ
た錫・鉛合金メッキ銅線を、ポット型の加熱炉に入れて
130℃で２時間加熱した。加熱後のメッキ銅線の伸び率
は２％であった。このメッキ線を比較例と同様に圧延、
軟化を施したところ、断面のメッキ厚さのバラツキは最
大 1.9μｍ、最小 1.0μｍで、比較例に比して格段の改
善が認められた。
【００１６】なお、伸線、加熱後、圧延前のメッキ厚さ
は均一であることが必要であるが、圧延前の丸線に均一
な厚さでメッキを施すのは、従来からの方法で容易に実
施することができる。又圧延前のメッキ厚さは少なくと
も、 1.5μｍ以上あることが好ましい。
【００１７】
【発明の効果】メッキの厚さが全周にわたってほぼ均一
な本発明の扁平導体を用いたフラットケーブルにおいて
は、ラミネート加工時にメッキカス等の発生もなく、１
mmピッチ品でも導体間耐電圧が良好で、 0.5mmピッチ等
さらに高密度配線へのニーズに応えることができる。又
端部でのコネクターとの接触信頼性も良好で、コネクタ
ーとの挿抜後の耐湿テストにおいても接触抵抗の増加は
認められなかった。
【００１８】前記の効果は、錫メッキあるいは錫合金メ
ッキを施した銅箔をスリットしたものでも、スリット後
にスリット面にも所定の厚さでメッキを施して全周にわ
たって、メッキ厚さを１μｍ以上でほぼ均一な導体を使
用すれば得られるが、スリット面へのメッキの条件が難
しい。即ち、スリット面のメッキの厚さが４〜５μｍと
いったメッキ厚さが不必要に厚い部分の導体になり易
く、これを使用すると、ラミネート加工時にガイド等と
の接触のため、メッキが削りとられることになり、メッ
キカスが発生し、そのメッキカスが導体とともにラミネ
ートされて導体間耐電圧が極端に低下する。
【００１９】一方、錫メッキあるいは錫合金メッキ銅箔
を所定の幅にスリットして、スリット面を銅が露出した
ままのものをそのまま使用すると、コネクターとの挿抜
後の耐湿試験により接触抵抗の増大が認められ、ひどい
ものでは全く導通しなくなるものも生じる。
【００２０】又錫あるいは錫合金メッキ硬銅丸線をロー
ラーでつぶして扁平導体とした場合、丸線のときのメッ
キ厚さが均一であっても、扁平導体においてメッキ厚さ
が極端に薄い部分が生じ、この導体を用いた場合も、コ
ネクターとの挿抜後の耐湿試験により接触抵抗が増大し
た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるフラットケーブルの横断面図で
ある。
【図２】図１のフラットケーブルにおいてコネクターと
の嵌合のために導体の片面を露出させた状態図である。
【図３】本発明のフラットケーブル用導体の製造方法の
ブロック図である。
【図４】従来の製造方法のブロック図である。
【図５】従来の製造方法によるフラットケーブル用導体
の問題点の説明図である。
【符号の説明】
１ 導体 11 扁平導体 12 メッキ層 ２ 絶縁層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 広史 群馬県前橋市総社町総社2118番地 住電 ファインコンダクタ株式会社前橋工場内 (72)発明者 飯塚 敦 群馬県前橋市総社町総社2118番地 住電 ファインコンダクタ株式会社前橋工場内 (56)参考文献 特開 平２−133129（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01B 13/00 - 13/20 B21F 1/00 - 45/28 H01B 7/04 - 7/16

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 錫メッキあるいは錫合金メッキを施した
    銅丸線を伸線する工程と、扁平導体に圧延する工程及び
    軟化する工程を具えたフラットケーブル用導体の製造方
    法において、伸線工程と圧延工程の間に加熱工程を設け
    たことを特徴とするフラットケーブル用導体の製造方
    法。
  2. 【請求項２】 加熱工程が 130℃以上の加熱処理である
    ことを特徴とする請求項１記載のフラットケーブル用導
    体の製造方法。
  3. 【請求項３】 伸線工程と加熱工程とを経て製造され、
    かつ伸び率が10％以上の錫メッキあるいは錫合金メッキ
    を施した軟銅丸線をローラーによりおしつぶして扁平に
    することを特徴とするフラットケーブル用導体の製造方
    法。
  4. 【請求項４】 錫メッキあるいは錫合金メッキを施した
    銅丸線を伸線し、圧延して扁平導体とする製造設備にお
    いて、伸線機と圧延機の間に加熱装置を設け、伸線、加
    熱、圧延を連続的に実施可能としたことを特徴とするフ
    ラットケーブル用導体の製造設備。
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