扁平配線材料及其使用該扁平配線材料的安裝體的製作方法
2024-02-19 15:13:15
專利名稱：扁平配線材料及其使用該扁平配線材料的安裝體的製作方法
技術領域：
本發明涉及以柔性扁平電纜為首的MFJ (Multi Frame Joiner)、柔性印製電路板等的扁平配線材料及使用該扁平配線材料的安裝體。
背景技術：
對安裝於車載用變換器單元或發動機控制單元等上的多個印製電路板之間的電連接用配線部件，以往使用電線束。另外，對該電線束與印製電路板的電連接，採用使用連接器部件的連接結構。近年，作為實現上述的車載設備的小型、輕量化及低成本化的一個方案，要求代替電線束使用配線部件、以及連接工序的簡化。另一方面，對車載設備從以前開始就要求耐長時間使用的高可靠性。安裝於車載設備上的配線部件和其連接部，也不可欠缺相對於長時間的振動負荷和熱負荷的可靠性確 保。在連接安裝於設備內部的多個印製電路板之間的配線部件中，根據作用於車載設備上的振動負荷，有時在配線部件上發生共振。有時通過該共振，比較大的反覆的機械性負荷作用於配線部件的連接部上。根據該機械性負荷，存在配線部件的連接部的電連接損壞或構成配線部件的導體部和其連接部破壞的可能性。根據這種理由，在車載設備用的配線部件中，相對於通過振動等起作用的機械性負荷確保可靠性變得尤為重要。為了對應上述的車載設備的小型、輕量化和低成本化，提出了如下基板之間連接結構:對車載設備內的配線部件，採用以粘接劑將包覆用的絕緣薄膜從導體厚度方向的兩面粘接並包覆於在寬度方向上並列配置的多個導體(主要由無氧銅、反射爐精煉銅等銅構成)而使其一體化的被稱為柔性扁平電纜(Flexible Flat Cable)的配線部件(例如，參照專利文獻5)。在該柔性扁平電纜中，在導體長度方向的兩端部形成有從絕緣薄膜露出導體的導體露出部，在該導體露出部進行與印製電路板的電連接。此外，對作為車載設備內的配線部件而使用的以柔性扁平電纜為首的扁平配線材料，還採用與柔性扁平電纜類似的結構的 MFJ (Multi Frame Joiner)、柔性印製電路板(Flexible Print Circuit:FPC)等。這些材料雖然在扁平配線材料的製造方法和結構材料上存在不同，但任何一個都形成為在寬度方向上並列配置多個導體而做成扁平配線材料的結構。以下，將柔性扁平電纜作為扁平配線材料的代表例而進行說明。在柔性扁平電纜與印製電路板的電連接上，有時使用壓力接觸型連接器。將柔性扁平電纜的末端部的導體露出部插入到連接器的開口部中，通過壓力接觸柔性扁平電纜的導體和連接器的電極，取得電導通。在利用連接器的連接中，通過將柔性扁平電纜插入到連接器的開口部中，還機械地固定柔性扁平電纜。經由連接器的柔性扁平電纜的連接，存在容易插拔柔性扁平電纜的優點。但是，在要求小型化、輕量化的車載設備中，有時在設計上無法在印製電路板上留出設置連接器的空間。另外，在壓力接觸型連接器的連接中，存在由于振動負荷而發生柔性扁平電纜的導體露出部與連接器的電極的接觸暫時中斷的被稱為瞬斷的連接不良的情況，在連接可靠性上存在問題。對柔性扁平電纜的導體露出部與設置於印製電路板上的電極部的電連接，有時採用不經由連接器而以軟釺料或導電性粘接劑等接合材料直接連接的結構。利用軟釺料等直接連接導體露出部，能夠對應由縮小連接部區域而引起的小型化並且能夠減少連接部件的部件件數。並且，能夠得到如下效果:由於與安裝於印製電路板上的配線部件以外的電子部件軟釺焊即匯總連接，從而安裝工序減少且工序簡化。另外，由於使用軟釺料或填充導電性金屬粒子的樹脂等接合材料的接合一般是形成金屬間化合物的金屬接合，因此不發生如壓力接觸型連接器的電接點的瞬斷，能夠得到穩定的電接合。在以軟釺料將柔性扁平電纜的導體露出部與印製電路板的對應的電極部直接連接的情況下，有時使事先預塗敷於印製電路板的電極上並使其凝固的軟釺料再次熔化、凝固而進行連接。這是因為，在設備的組裝、安裝工序中，在印製電路板上安裝柔性扁平電纜的情況下，有時由於組裝操作的限制而難以供給糊狀軟釺料。作為使軟釺料再次熔化、凝固而連接的方法，具體而言存在利用回流爐的整體加熱或局部加熱、例如使用·小型加熱工具的熱壓接(例如、參照專利文獻I)和利用紅外線的加熱等。在軟釺料作為凝固或未凝固的糊狀而預塗敷於印製電路板的電極上的狀態的柔性扁平電纜的導體露出部的軟釺焊中，需要在軟釺焊之前，將柔性扁平電纜的導體露出部與印製電路板的對應的電極進行對位並以接近於接觸或實質上接觸的程度的狀態保持。例如專利文獻5所述，在柔性扁平電纜的導體露出部對位於印製電路板上的分別對應的電極部上的狀態下暫且臨時固定，利用上述加熱機構使軟釺料熔化、凝固而連接導體露出部和電極部。現有技術文獻專利文獻1:日本特開2009 - 32764號公報專利文獻2:日本特開2001 - 93344號公報專利文獻3:日本特開2006 - 156079號公報專利文獻4:日本特開2003 - 264019號公報專利文獻5:日本特開平10 - 41599號公報根據專利文獻5所述的柔性印製電路板和柔性扁平電纜的連接方法，通過在軟釺焊時將柔性扁平電纜的導體露出部插入到設置於柔性印製電路板上的槽中並臨時固定，能夠防止在連接時橫向偏移，但由於在將柔性扁平電纜作為車載設備用的配線部件而使用的情況下，完全未設想抑制通過振動等作用於連接部上的機械負荷，因此若大的反覆的機械負擔作用於連接部上，則存在連接部的電連接損壞或連接部和導體露出部破壞的可能性。即，存在不能保障連接部的穩定且高可靠性的連接的問題。
發明內容
從而，本發明的目的在於提供如下扁平配線材料及使用該扁平配線材料的安裝體，即使在將以柔性扁平電纜為首的MFJ、柔性印製電路板等的扁平配線材料的導體的露出部以軟釺料與預塗敷了軟釺料的被安裝基板的電極部直接連接的情況下，也能夠穩定且高可靠性地軟釺焊導體的露出部和被安裝基板的電極部。本發明的一個方案，為了達到上述目的，提供以下扁平配線材料及使用該扁平配線材料的安裝體。(I)扁平配線材料具有:設置間隔而在寬度方向上並列配置的多個導體；將上述多個導體以這些多個導體的兩端部露出的方式匯總包覆的絕緣性的包覆部件；設置在上述包覆部件上的與上述多個導體露出的上述兩端部中的至少一方靠近的位置上，且通過形成於向上述寬度方向延伸的端部上的插入部插入到形成於被安裝基板上的貫通孔中而配合的配合部件；以及將上述配合部件固定於上述包覆部件上的固定部件，上述配合部件的上述插入部具有在插入到上述貫通孔中時能夠彈性變形的開口部、以及防止在插入到上述貫通孔之後向與插入方向相反的方向脫落的突起部。(2)根據(I)所述的扁平配線材料的特徵在於，上述配合部件由金屬形成，並具有比上述導體還厚的厚度。(3)根據(I)或(2)所述的扁平配線材料的特徵在於，上述配合部件的上述插入部在比上述突起部還靠近上·述固定部件側的部分，與上述插入方向正交的方向的尺寸為上述貫通孔的直徑以下。(4)根據(I)至(3)中任何一項所述的扁平配線材料的特徵在於，上述配合部件的長度方向配置成與上述導體的長度方向正交的方向。(5)根據(I)至(4)中任何一項所述的扁平配線材料的特徵在於，上述多個導體具有與上述被安裝基板上的第一電極連接的連接部，上述配合部件具有與上述被安裝基板上的第二電極連接的連接部。(6)根據(I)至(5)中任何一項所述的扁平配線材料的特徵在於，上述配合部件具有上述開口部的前端敞開或封閉的形狀，在從前端部至上述突起部的上端的部分中的至少一部分上具有傾斜面。(7)根據(6)所述的扁平配線材料的特徵在於，上述開口部具有開口的寬度向上述固定部件側變窄的形狀。(8)安裝體具有扁平配線材料和被安裝基板，上述扁平配線材料具有:設置間隔而在寬度方向上並列配置的多個導體；將上述多個導體以這些多個導體的兩端部露出的方式匯總包覆的絕緣性的包覆部件；設置在上述包覆部件上的與上述多個導體露出的上述兩端部中的至少一方靠近的位置上，且通過形成於向上述寬度方向延伸的端部上的插入部插入到形成於被安裝基板上的貫通孔中而配合的配合部件；以及固定上述配合部件的固定部件，上述配合部件的上述插入部具有在插入到上述貫通孔中時能夠彈性變形的開口部、以及防止在插入到上述貫通孔之後向與插入方向相反的方向脫落的突起部，上述被安裝基板形成有插入上述扁平配線材料的上述配合部件的上述插入部的上述貫通孔。(9)根據(8)所述的安裝體的特徵在於，上述扁平配線材料的上述配合部件由金屬形成，並具有比上述導體還厚的厚度。(10)根據(8)或(9)所述的安裝體的特徵在於，上述被安裝基板在安裝上述扁平配線材料的一側的面上具有與上述多個導體軟釺焊的第一電極及與上述配合部件軟釺焊的第二電極，上述扁平配線材料的上述多個導體具有與上述被安裝基板的上述第一電極軟釺焊的第一連接部，上述配合部件具有與上述被安裝基板的上述第二電極軟釺焊的第二連接部，上述配合部件的上述插入部具有在軟釺焊上述第一及第二電極與上述第一及第二連接部時，允許上述扁平配線材料向上述插入方向變位的形狀。(11)根據(8)至(10)中任何一項所述的安裝體的特徵在於，上述配合部件的上述插入部在插入到上述被安裝基板的上述貫通孔之後，利用軟釺料與上述被安裝基板接合。(12)根據(8)至(11)中任何一項所述的安裝體的特徵在於，上述配合部件是設置在上述包覆部件上的與上述多個導體露出的上述兩端部分別靠近的位置上的一對配合部件，各配合部件分別與不同的被安裝基板配合。本發明具有如下有益效果。根據本發明，即使在預塗敷軟釺料的被安裝基板的電極部上利用軟釺料直接連接以柔性扁平電纜為首的MFJ、柔性印製電路板等扁平配線材料的導體的露出部的情況下，也能穩定且高可靠性地軟釺焊導體的露出部和被安裝基板的電極部。
圖1表示本發明的實施方式的柔性扁平電纜的外觀，(a)是俯視圖，(b)是主視圖。圖2是展開圖1 (a)所示的柔性扁平電纜的配合部件的狀態的俯視圖。圖3是表不信號用導體的露出部及配合部件的露出部的圖。圖4表示柔性扁平電纜的層結構，是圖1 (a)的A — A線剖視圖。圖5是為了表示配合部件的形狀而局部去除包覆部件的配合部件的俯視圖。圖6A是表示本發明的實施方式的柔性扁平電纜的末端部分的主要部分剖視圖。圖6B是表示本發明的實施方式的柔性扁平電纜的末端部分的主要部分剖視圖。圖6C是表示本發明的實施方式的柔性扁平電纜的末端部分的主要部分剖視圖。圖6D是表示本發明的實施方式的柔性扁平電纜的末端部分的主要部分剖視圖。圖6E是表示本發明的實施方式的柔性扁平電纜的末端部分的主要部分剖視圖。圖6F是表示本發明的實施方式的柔性扁平電纜的末端部分的主要部分剖視圖。圖7是表示配合部件的接合方法的變形例的主要部分剖視圖。圖8A是作為變形例2，說明以圖1所示的柔性扁平電纜連接兩個印製電路板的情況的圖。圖SB是作為變形例2，說明以圖1所示的柔性扁平電纜連接兩個印製電路板的情況的圖。圖9 (a) Ce)是作為變形例3，表示配合部件的插入部的形狀例的局部俯視圖。圖中:I 一柔性扁平電纜，Ia —電纜主體,Ib 一末端部，Ic 一中央部,2 —信號用導體，3-包覆部件，3a- 一方的面，3b-另一方的面，4-配合部件，5-固定部件，5a 一上表面，5b 一下表面，5c —端部，10 —印製電路板，IOA —第一印製電路板，IOB —第二印製電路板，11 —絕緣基材，Ila 一表面，Ilb 一背面，12A、12B 一電極部，13 一阻焊劑，15 一貫通孔,16 一電極部,20 —露出部，21a、21b —折彎部,22 —軟釺焊部,22a —軟釺焊部的下表面，30 —絕緣薄膜，31 —粘接劑，40 —露出部,41a、41b、41c 一折彎部，42 —軟釺焊部,42a —軟釺焊部的下表面，43 —插入部,43a —切口，43b 一傾斜面,43c —突起部，43d —上端,43e —長孔,44 一上側部分，45 —寬幅部,50 —絕緣薄膜,51 —粘接劑，52 —加強用金屬板，D —直徑，S 一間隙，W1、W2 —寬度。
具體實施例方式以下，對本發明的實施方式、實施例及比較例，參照附圖進行說明。在此，將柔性扁平電纜作為扁平配線材料的代表例而進行說明，但本發明能夠適用於MFJ、柔性印製電路板等的其他扁平配線材料。此外，在各圖中，對實際上具有同一功能的結構要素，註上同一附圖標記並省略其重複的說明。實施方式的要點本實施方式的扁平配線材料，具有設置間隔而在寬度方向上並列配置的多個導體、以及將上述多個導體以這些多個導體的兩端部露出的方式匯總包覆的絕緣性的包覆部件，並且具有:設置在上述包覆部件上的與上述多個導體露出的上述兩端部中的至少一方靠近的位置上，且通過形成於向上述寬度方向延伸的端部上的插入部插入到形成於被安裝基板上的貫通孔中而配合的配合·部件；以及將上述配合部件固定於上述包覆部件上的固定部件，上述配合部件的上述插入部具有在插入到上述貫通孔中時能夠彈性變形的開口部、以及防止在插入到上述貫通孔中之後向與插入方向相反的方向脫落的突起部。另外，本實施方式的安裝體具有上述實施方式的扁平配線材料、以及形成有插入上述扁平配線材料的上述配合部件的上述插入部的上述貫通孔的被安裝基板。所謂「被安裝基板」是電連接該柔性扁平電纜的一方或兩方的末端部的基板，例如是印製電路板等。在配合部件與包覆部件的「固定」包括利用粘接劑的粘接和通過加熱和冷卻的熔敷(熱粘接)、超聲波熔敷等。所謂「靠近的位置」不僅是配合部件從導體露出的端部稍微(例如比配合部件的寬度還短的距離)分離的位置，還可以是一部分重疊的位置。通過將配合部件利用固定部件固定於包覆多個導體的包覆部件上，決定配合部件相對於多個導體的露出部的位置，能夠將配合部件用於相對於被安裝基板的定位。實施方式圖1表示本發明的實施方式的柔性扁平電纜的外觀，(a)是俯視圖，(b)是主視圖。圖2是展開圖1 (a)所示的柔性扁平電纜的配合部件的狀態的俯視圖。圖3是表示信號用導體的露出部及配合部件的露出部的圖。如圖1所示，該柔性扁平電纜I具有:具有設置間隔而在寬度方向上並列配置的多個信號用導體2、及將多個信號用導體2以兩端部露出的方式匯總包覆的絕緣性的包覆部件3的電纜主體Ia;以在寬度方向上橫穿多個信號用導體2的方式配置，且用於將電纜主體Ia臨時固定於作為被安裝基板的例如印製電路板上的配合部件4 ;以及將配合部件4固定於包覆部件3的兩端部(與信號用導體2的露出部20靠近的位置)上的固定部件5。配合部件4及固定部件5根據電纜主體Ia的連接方式，能夠設置於電纜主體Ia的一端或兩端。此外，在本說明書中，將固定部件5及信號用導體2的露出部20的附近稱為電纜主體Ia的「末端部」 lb。本實施方式的柔性扁平電纜I在兩方具有安裝於印製電路板上的末端部lb。信號用導體信號用導體2在兩端部具有從包覆部件3露出的露出部20。如圖3所示，露出部20以前端部的軟釺焊部22的下表面22a成為與固定部件5的下表面5b大致同一個面的方式，利用折彎部21a、21b折彎而形成S字形狀(鷗翼形)。軟釺焊部22的下表面22a利用軟釺料與形成於印製電路板上的對應的電極部連接。優選折彎部21a、21b的折彎角度為90度以下。通過設置成該角度，軟釺料想要縮小軟釺料自身的表面積的表面張力起作用，能夠使軟釺料的溼潤不只產生於軟釺焊部22的下表面22a，而且還產生於比折彎部21b還靠近固定部件5側的部分。通過如此使軟釺料的溼潤量增多，能夠使連接強度提高。在信號用導體2能夠使用無氧銅、反射爐精煉銅等的銅或銅合金。對銅或銅合金的表面，可以進行鍍敷，還可以在層疊錫(Sn)、鎳(Ni)、金(Au)等金屬之中的單個或多個材料的狀態下使用。包覆部件在包覆部件3上能夠使用薄膜狀的聚醯亞胺樹脂或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)樹脂等的絕緣性樹脂。配合部件
配合部件4如圖1 (b)所示，以從固定部件5露出的露出部40的中間部即軟釺焊部42的下表面42a成為與信號用導體2的軟釺焊部22的下表面22a大致同一個面的方式，利用折彎部41a、41b折彎而形成S字形狀(鷗翼形)，並且具有以前端部的插入部43與印製電路板的表面正交的方式以90度折彎的折彎部41c。配合部件4的軟釺焊部42利用軟釺料與形成於印製電路板上的對應的電極部連接。優選折彎部41a、41b的折彎角度為90度以下。通過設置成該角度，軟釺料想要縮小軟釺料自身的表面積的表面張力起作用，能夠使軟釺料的溼潤不只產生於軟釺焊部42的下表面42a，而且還產生於比折彎部41b還靠近固定部件5側的部分。通過如此增多軟釺料的溼潤量，能夠使連接強度提高。如圖2及圖3所示，插入部43形成有用於能夠向寬度方向彈性變形的切口 43a，如此構成彈性變形部。另外，在插入部43上形成有用於向印製電路板的貫通孔容易插入的傾斜面43b，並且形成有防止插入部43插入到印製電路板的貫通孔中之後脫落的突起部43c。切口 43a是用於對插入部43付與作為彈性變形部的功能的開口部的一個例子。從而，作為開口部不限於切口，還可以是圓孔、長孔等孔。優選對配合部件4使用比信號用導體2還高的強度(高抗拉強度)的材料，例如能夠使用磷青銅等的銅合金或鐵(Fe)-鎳(Ni)合金等。此外,對配合部件4的露出部40還可以利用與信號用導體2的露出部20相同的材料進行鍍敷。另外，優選配合部件4的厚度比用於信號用導體2上的金屬材料還厚。通過高強度材料的使用和板厚的增加，能夠得到相對于振動負荷的信號用導體2的軟釺焊部22附近部分的更高的加強效果。另外，配合部件4通過由上述金屬材料構成，且使其板厚比信號用導體2還厚，若將配合部件4的插入部43插入到印製電路板的貫通孔中，則剛性低的彈性變形部變形，並且配合部件4插入到貫通孔中，但在此時，若配合部件4的板厚薄，則存在由於在插入時的來自貫通孔的壓力而發生配合部件4的板厚方向的面外變形的可能性。若在配合部件4發生面外變形，則變形部位與貫通孔的端部和內表面接觸而成為阻力，阻礙配合部件4的插入。通過使配合部件4變厚，能夠抑制在向印製電路板基板的貫通孔插入時的面外變形。柔性扁平電纜的層結構圖4表示柔性扁平電纜的層結構，是圖1 (a)的A — A線剖視圖。包覆部件3表面的絕緣薄膜30用粘接劑31與信號用導體2粘接。在粘接信號用導體2和絕緣薄膜30的粘接劑31上，能夠使用例如環氧樹脂或丙烯酸樹脂等熱固性樹脂。固定部件5在包覆部件3的一方的面3a側配置配合部件4，在包覆部件3的另一方的面3b側配置加強用金屬板52，將覆蓋這些配合部件4和加強用金屬板52的絕緣薄膜50、配合部件4及加強用金屬板52用粘接劑51固定於包覆部件3上，由此作為抑制信號用導體2的軟釺焊部22附近部分的變形的加強部件而起作用。加強用金屬板52優選為與配合部件4相同地使用比信號用導體2還高的強度(高抗拉強度)的材料，例如使用磷青銅或鐵(Fe)-鎳(Ni)合金等。若為滿足上述條件的材料，則加強用金屬板52可以使用與配合部件4相同的材料，還可以使用不同的材料。加強用金屬板52的厚度優選為比用於信號用導體2上的金屬材料還厚。通過與配合部件4相互結合而使用高強度材料和增加板厚，能夠得到相對于振動負荷的信號用導體2的軟釺焊部22附近部分的更高的加強效果。在使配合部件4、加強用金屬板52及絕緣薄膜50與信號用導體2用的包覆部件3粘接的粘接劑51上，還可以使用與使絕緣薄膜30粘接於信號用導體2上的粘接劑31相同的材料。·圖5是為了表示配合部件的形狀而局部去除包覆部件的配合部件的俯視圖。此夕卜，該圖表示配合部件的折彎前的狀態。配合部件4具有比露出部40還寬的寬幅部45。由此也能夠得到加強信號用導體2的軟釺焊部22附近部分的效果。柔性扁平電纜的製造方法以下，對本實施方式的柔性扁平電纜的製造方法的一個例子進行說明。首先，準備多個信號用導體2及一對配合部件4。然後，在多個信號用導體2上使用粘接劑31粘接絕緣薄膜30而形成包覆部件3。然後，在包覆信號用導體2的包覆部件3的一方的面3a側的兩端部配置配合部件4，在包覆部件3的另一方的面3b側的兩端部配置加強用金屬板52，使用粘接劑51將配合部件4、加強用金屬板52及絕緣薄膜50與包覆部件3粘接。向印製電路板的安裝方法以下，對本實施方式的柔性扁平電纜向印製電路板的安裝方法參照附圖進行說明。圖6A 圖6F是表示本發明的實施方式的柔性扁平電纜的末端部分的主要部分剖視圖。如圖6A所示，安裝柔性扁平電纜I的印製電路板10具有:絕緣基材11 ;形成於絕緣基材11的表面Ila上的電極部12A及阻焊劑13 ;形成於電極部12A的表面上的軟釺料14A ;以及貫通絕緣基材11的貫通孔15。印製電路板10的貫通孔15形成為用鑽頭或雷射器等對印製電路板10進行穿孔加工的狀態。貫通孔15也可以在穿孔加工之後，通過鍍敷在貫通孔15的內表面形成由鎳(Ni)或金(Au)等構成的電極部。如圖6A所示，將配合部件4的插入部43從印製電路板10的表面Ila側插入到印製電路板10的貫通孔15中。配合部件4的插入部43的突起部43c的上端43d之間的寬度W1，在插入部43未插入到貫通孔15中的狀態下，尺寸比貫通孔15的直徑D大(即W1>D)。
另外，插入部43的比突起部43c還靠近上側的上側部分44的寬度W2，設定為尺寸比貫通孔15的直徑D小(即W2〈D)。通過使配合部件4的上側部分44的與插入方向正交的方向的尺寸(寬度W2及厚度)比貫通孔15的直徑D小，在預塗敷軟釺料14A的印製電路板10的電極部12A上配置信號用導體2的軟釺焊部22，配合部件4不受來自貫通孔15的阻力而能夠追隨在使軟釺料14A加熱熔化時的配合部件4向下方向的變位。若將配合部件4進一步插入到印製電路板10的貫通孔15中，則彈性變形部由於來自貫通孔15的內表面的壓力，向使其寬度變窄的方向逐漸變形。若進一步插入，則如圖6B所示，突起部43c的上端43d也插入到貫通孔15的內部，在與貫通孔15的內表面接觸的同時向插入方向(在圖中為下側)移動。此時，比突起部43c的上端43d還靠近上側的上側部分44，由於該部分的寬度W2為貫通孔15的直徑D以下，因此不與貫通孔15的內表面接觸而向插入方向移動。 若還進一步插入配合部件4，則如圖6C所示，突起部43c的上端43d從貫通孔15突出。若從貫通孔15突出，則彈性變形部分由於彈力而向外側即寬度變寬的方向變形，復原至插入到貫通孔15之前的寬度W1。由於配合部件4的插入部43的最大寬度Wl比貫通孔15的直徑D還大，因此突起部43c的上端43d與印製電路板10的背面接觸而被卡定，在施加通過振動等起作用的機械負擔時，能夠抑制配合部件4向與插入方向相反的方向脫落。另外，信號用導體2的軟釺焊部22通過將配合部件4插入到印製電路板10的貫通孔15中，進行與連接軟釺焊部22的印製電路板10的對應的電極部12A的對位。S卩，能夠利用設置於配合部件4上的作為彈性變形部起作用的插入部43和設置於插入部43上的突起部43c，在使信號用導體2分別與相對應的印製電路板10的電極部12A進行對位的狀態下，將柔性扁平電纜I臨時固定於印製電路板10上。電極部12A從形成於印製電路板10的表面Ila上的阻焊劑13露出，能夠與信號用導體2的軟釺焊部22電連接。通過配合部件4的突起部43c的上端43d貫通至印製電路板10的背面Ilb而被卡定，信號用導體2的軟釺焊部22以配置於事先塗敷於電極部12A上的軟釺料14A上的狀態進行固定。位於貫通孔15內部的比突起部43c的上端43d還靠近上側的上側部分44，由於其寬度W2比貫通孔15的直徑D小，因此不與貫通孔15的內表面接觸，或即使在局部接觸的情況下也以不受過大壓力的狀態被保持。通過加熱以圖6C所示的狀態保持的柔性扁平電纜I的信號用導體2的軟釺焊部22，使軟釺料14A熔化，如圖6D所示，利用軟釺料14A連接信號用導體2的軟釺焊部22和印製電路板10的電極部12A。若軟釺料14A熔化，則由於柔性扁平電纜I的自重，或者在使用加熱工具的軟釺焊的情況下，由於從軟釺焊部22上部施加的負荷，軟釺焊部22以向下方向、在圖6D中為向印製電路板10的方向沉入的方式變位。如上所述，比突起部43c的上端43d還靠近上側的上側部分44，由於不受來自貫通孔15的內表面的壓力，因此容易追隨由該軟釺焊引起的變位而插入到貫通孔15中的配合部件4也向下方向變位。在軟釺料14A凝固而信號用導體2的軟釺焊部22與電極部12A連接的狀態下，在配合部件4的突起部43c的上端43d與印製電路板10的背面Ilb之間，產生與軟釺焊部22的沉入變位相對應的間隙S。由於通過配合部件4追隨由在上述的軟釺料熔化時的沉入引起的變位而變位，不受來自外部的阻力而能沉入，因此相對於軟釺焊部22的軟釺料溼潤擴展性提高，排除空隙(空孔)，能夠得到形成焊角的良好的軟釺焊。如上所述，配合部件4在包覆部件3的兩端部以在其寬度方向上橫穿多個信號用導體2的方式配置，配合部件4的固定部件5成為抑制由信號用導體2的固定部件5的端部5c或軟釺焊部22附近的機械負荷引起的變形的加強部件。為了進一步提高由該配合部件4引起的變形抑制效果，如圖6E、圖6F所示，將配合部件4的軟釺焊部42與信號用導體2相同地軟釺焊在印製電路板10的電極部12B。具有配合部件4的柔性扁平電纜1，如圖6E所示，通過將配合部件4的插入部43插入到印製電路板10的貫通孔15中，配置於印製電路板10的表面。在分別與信號用導體2的軟釺焊部22及配合部件4的軟釺焊部42相對應的印製電路板10的電極部12A、12B，事先塗敷軟釺料14A、14B。通過在該狀態下加熱、熔化軟釺料，將信號用導體2和配合部件4的軟釺焊部22、42分別與電極部12A、12B連接。此外，·塗敷於印製電路板10的電極部12A、12B上的軟釺料14A、14B，作為包含焊劑和溶劑等的糊狀軟釺料而被供給。另外，也可以是在印製電路板10的電極部12A、12B上塗敷糊狀軟釺料之後將其加熱、熔化並使其凝固的狀態的軟釺料。本實施方式的效果如下。根據本實施方式，根據具有配合部件4的柔性扁平電纜及使用該柔性扁平電纜的安裝體，即使在以軟釺料將柔性扁平電纜的信號用導體2的露出部20與預塗敷軟釺料的印製電路板10的電極部12A直接連接的情況下，也能夠在使信號用導體2的露出部20準確地對位於分別相對應的印製電路板10的電極部12A上的狀態下臨時固定，並在臨時固定之後追隨在軟釺料熔化時的信號用導體2的露出部20的沉入動作，能夠抑制在軟釺焊時的不良情況，能夠實現相對於長時間的振動負荷和熱負荷也穩定且高可靠性的軟釺焊。另外，能夠提供如下健全的柔性扁平電纜及柔性扁平電纜向印製電路板的安裝結構:能夠抑制發生在施加機械負荷的情況下由柔性扁平電纜I自身的振動變形引起的在信號用導體2的軟釺焊部22的損傷，並且還能夠抑制向印製電路板10的柔性扁平電纜I的安裝工序數量的增力口。具體而言，根據本實施方式，得到以下的效果。(a)如上所述，配合部件4與加強用金屬板52 —起利用包覆信號用導體2的絕緣薄膜30及與粘接劑31相同材料的絕緣薄膜50及粘接劑51包覆，形成為與電纜主體Ia相同的層疊結構。通過採用這種結構，以與電纜主體Ia相同的製造方法可實現配合部件4及加強用金屬板52的層疊結構化。(b)並且，將電纜主體la、配合部件4及加強用金屬板52經由絕緣薄膜30、50和粘接劑31、51以預定的配置進行層疊，通過疊片處理，可製造成使這些部件一體化。通過這種一體化製造，配合部件4和加強用金屬板52牢固地與電纜主體Ia粘接固定。(C)通過在與信號用導體2的長度方向大致正交的的方向上以在寬度方向橫穿信號用導體2的方式在包覆部件3的端部附近設置配合部件4，能夠將配合部件4作為信號用導體2的軟釺焊部22附近的加強部件而使用。(d)通過加強軟釺焊部22附近，在振動等的機械負荷起作用的情況下，能夠減少在軟釺焊部22及其附近的信號用導體2上發生的應力，能夠抑制斷裂的發生。(e)利用配合部件4的除去插入部43的部分(例如寬幅部45)和加強用金屬板52，能夠抑制信號用導體2的軟釺焊部22附近的柔性扁平電纜I的向厚度方向的變形。由此，在振動等的機械負荷作用於信號用導體2的軟釺焊部22的情況下，能夠減少在軟釺焊部22及其附近發生的應力。利用該配合部件4的應力抑制效果，通過使配合部件4和加強用金屬板52的厚度比信號用導體2還厚所引起的剛性增加，能夠進一步提高。(f)由於經由絕緣薄膜30和粘接劑31使配合部件4與電纜主體Ia —體形成，因此配合部件4牢固地與電纜主體Ia粘接。通過該牢固的粘接，在振動負荷作用於柔性扁平電纜I的情況下，在配合部件4與電纜主體Ia的粘接部不發生剝離，能夠穩定地維持利用上述配合部件4的信號用導體2的軟釺焊部22附近的應力降低效果。(g)另外，通過使用將配合部件4與信號用導體2—起在充分管理的製造工序內一體形成的柔性扁平電纜1，能夠提高信號用導體2的軟釺焊部22與插入到配合部件4的印製電路板10的貫通孔15中的插入部43的相對的位置精度。(h)只是將高精度地製造的配合部件4插入到印製電路板10的貫通孔15中，能夠精度良好且容易地進行信號用導體2的多個軟釺焊部22和與這些相對應的印製電路板10的電極部14A的對位。(i)另外，通過一體化，抑制部件件數的增加，能夠實現安裝裝配操作的簡化。變形例I 圖7是作為變形例而表示配合部件的接合方法的主要部分剖視圖。也可以將印製電路板10的貫通孔15通過在其內表面形成由金、鎳等金屬材料構成的電極部16而作為通孔，將配合部件4的插入部43插入到該貫通孔15中並利用作為接合材料的一個例子的軟釺料17與插入部43接合。具體而言，在將配合部件4的插入部43插入到貫通孔15中之後，在貫通孔15內部注入糊狀軟釺料，將其加熱、熔化而接合兩者。由此，將配合部件4做成加強部件，能夠使信號用導體2的軟釺焊部22的加強效果進一步提高，能夠使利用加強部件4的應力降低效果進一步提高。此外，配合部件4的插入部43與貫通孔15的電極部16的接合，既可以與信號用導體2的軟釺焊部22與電極部12A的接合同時進行，還可以在連接信號用導體2的軟釺焊部22之後進行。另外，配合部件4的插入部43與貫通孔15的接合，除了利用如軟釺料的金屬材料接合以外，還可以用將環氧、丙烯酸、聚醯亞胺等樹脂材料作為主體的粘接劑接合。並且，還可以將配合部件4的插入部43以外的部分用軟釺料與形成於印製電路板10上的連接用電極接合。通過採用這種結構，利用配合部件4的信號用導體2的軟釺焊部22經由配合部件4更牢固地約束於印製電路板10上。通過約束於印製電路板10上，減少軟釺焊部22附近的應力，能夠抑制發生信號用導體2等斷裂。變形例2在圖6D和圖6F中表示在印製電路板10上安裝具有配合部件4的柔性扁平電纜I的一側的末端部Ib的例子。在以柔性扁平電纜連接層疊的至少兩個印製電路板之間的情況下，兩方的末端部Ib分別安裝於印製電路板上。圖8A、圖SB表示其連接狀態。根據圖6A至圖6D所示的方法，在第一印製電路板IOA(在圖中為下側的印製電路板)上安裝具有配合部件4的柔性扁平電纜I的一方的末端部lb。在上下層疊配置第一及第二印製電路板10AU0B (在圖8A中印製電路板IOA在下側)，在中央部Ic折彎柔性扁平電纜1，能夠使配合部件4的插入部43從上側的第二印製電路板IOB的表面側插入到貫通孔15中。同樣地根據圖6A至圖6D所示的安裝方法，如圖8B所示，在第二印製電路板IOB上安裝柔性扁平電纜I的另一方的末端部lb，利用柔性扁平電纜I連接層疊的印製電路板IOAUOB 之間。印製電路板安裝件將如圖SB所示層疊的第一及第二印製電路板10AU0B之間利用柔性扁平電纜I連接，若機械振動對搭載該印製電路板安裝件的設備施加負荷，則有時在連接印製電路板之間的柔性扁平電纜I自身上由於共振現象也發生大的振動變形。尤其，若在柔性扁平電纜I上發生印製電路板IOB的板厚方向(圖SB的上下方向)的振動變形，則該振動變形集中作用於作為信號用導體2的固定端的軟釺焊部22附近而起作用，導致在軟釺焊部22的軟釺料14A上端部和固定部件5的端部5c附近的信號用導體2的露出部20等上產生高應力。在本發明的具有配合部件4的柔性扁平電纜I中，在柔性扁平電纜I的包覆部件3的端部附近配置由金屬板構成的配合部件4和加強用金屬板52。這些部件成為抑制由信號用導體2的包覆部件3的端部和軟釺焊部22附近的機械負荷引起的變形的加強部件，能夠抑制振動變形而分散高應力的集中。並且，在本實施方式中，如圖6E、6F所示，將設置於配合部件4的露出部40上的軟釺焊部42與信號用導體2相同地軟釺焊在印製電路板10AU0B的電極部12B。通過向該印製電路板10AU0B連接，柔性扁平電纜I經由配合部件4牢固地固定於印製電路板10A、IOB上。在上述柔性扁平電纜I的末端部Ib上發生的振動變形，通過利用印製電路板10A、IOB的約束而明顯減少，發生應力也減少。由此，能提供提高相對于振動負荷的耐性的柔性扁平電纜I。變形例3 本實施方式的設置於配合部件4的插入部43上的在彈性變形部用於付與彈性變形功能的切口 43a及突起部43c，除了圖3等所示的形狀以外，還能夠採用圖9所示的形狀。圖9 (a)是圖3等所示的作為彈性變形部而起作用的插入部43，切口 43a連續形成至前端部。上端部從切口 43a的中央部成為長孔形狀。從插入部43的前端部至突起部43c上部的傾斜面43b形成為連續的錐形。圖9 (b)的插入部43為與圖9 (a)大致相同的結構，突起部43c的錐形部分的傾斜面43b變短。圖9 (C)的插入部43為封閉圖9 (b)的前端部的結構，代替切口 43a而以封閉的長孔43e形成。如圖9 (a)和(b)所示，在開口部前端敞開的狀態的配合部件4中，有時在安裝工序和裝卸時等，端子前端與另一個部件或工卡模具等接觸、變形。從而，需要在配合部件4上使用高剛性的金屬材料，並且做成適當的板厚。如圖9 (c)所示，若做成封閉開口部前端的結構，則能夠抑制如上所述的插入部43的前端部變形。圖9 Cd)的插入部43的形狀為與圖9 Ca)大致相同的結構，但不同的是切口 43a開口的寬度向上方變窄。另外，圖9 Ce)的插入部43為與圖9 (b)大致相同的結構，但切口 43a的形狀與圖9 (d)相同。通過做成如圖9 (d)和圖9 (e)所示的開口部形狀，能夠提高比突起部43c更靠近上側的上側部分44的配合部件4的插入部43的剛性。由此，能夠得到如下的效果:在將插入部43插入到印製電路板10的貫通孔15中時，抑制由於從貫通孔15受到阻力而插入部43在貫通孔15的上端部分發生面外(配合部件插入部的板厚方向)變形。
此外，本發明不限於上述實施方式及上述實施例，在本發明的宗旨的範圍內可進行各種變形。·
權利要求
1.一種扁平配線材料，其特徵在於，具有: 設置間隔而在寬度方向上並列配置的多個導體； 將上述多個導體以這些多個導體的兩端部露出的方式匯總包覆的絕緣性的包覆部件； 設置在上述包覆部件上的與上述多個導體露出的上述兩端部中的至少一方靠近的位置上，且通過形成於向上述寬度方向延伸的端部上的插入部插入到形成於被安裝基板上的貫通孔中而配合的配合部件；以及 將上述配合部件固定於上述包覆部件上的固定部件， 上述配合部件的上述插入部具有在插入到上述貫通孔中時能夠彈性變形的開口部、以及防止在插入到上述貫通孔之後向與插入方向相反的方向脫落的突起部。
2.根據權利要求1所述的扁平配線材料，其特徵在於， 上述配合部件由金屬形成，並具有比上述導體還厚的厚度。
3.根據權利要求1或2所述的扁平配線材料，其特徵在於， 上述配合部件的上述插入部在比上述突起部還靠近上述固定部件側的部分，與上述插入方向正交的方向的尺寸為上述貫通孔的直徑以下。
4.根據權利要求1至3中任何一項所述的扁平配線材料，其特徵在於， 上述配合部件的長度方向配置成與上述導體的長度方向正交的方向。
5.根據權利要求1至4中任何一項所述的扁平配線材料，其特徵在於， 上述多個導體具有與上述被安裝基板上的第一電極連接的連接部， 上述配合部件具有與上述被安裝基板上的第二電極連接的連接部。
6.根據權利要求1至5中任何一項所述的扁平配線材料，其特徵在於， 上述配合部件具有上述開口部的前端敞開或封閉的形狀，並且在從前端部至上述突起部的上端的部分中的至少一部分上具有傾斜面。
7.根據權利要求6所述的扁平配線材料，其特徵在於， 上述開口部具有開口的寬度向上述固定部件側變窄的形狀。
8.一種安裝體，其特徵在於，具有扁平配線材料和被安裝基板， 上述扁平配線材料具有:設置間隔而在寬度方向上並列配置的多個導體；將上述多個導體以這些多個導體的兩端部露出的方式匯總包覆的絕緣性的包覆部件；設置在上述包覆部件上的與上述多個導體露出的上述兩端部中的至少一方靠近的位置上，且通過形成於向上述寬度方向延伸的端部上的插入部插入到形成於被安裝基板上的貫通孔中而配合的配合部件；以及固定上述配合部件的固定部件，上述配合部件的上述插入部具有在插入到上述貫通孔中時能夠彈性變形的開口部、以及防止在插入到上述貫通孔之後向與插入方向相反的方向脫落的突起部， 上述被安裝基板形成有插入上述扁平配線材料的上述配合部件的上述插入部的上述貫通孔。
9.根據權利要求8所述的安裝體，其特徵在於， 上述扁平配線材料的上述配合部件由金屬形成，並具有比上述導體還厚的厚度。
10.根據權利要求8或9所述的安裝體，其特徵在於， 上述被安裝基板在安裝上述扁平配線材料的一側的面上，具有與上述多個導體軟釺焊的第一電極及與上述配合部件軟釺焊的第二電極， 上述扁平配線材料的上述多個導體具有與上述被安裝基板的上述第一電極軟釺焊的第一連接部，上述配合部件具有與上述被安裝基板的上述第二電極軟釺焊的第二連接部，上述配合部件的上述插入部具有在軟釺焊上述第一及第二電極與上述第一及第二連接部時，允許上述扁平配線材料向上述插入方向變位的形狀。
11.根據權利要求8至10中任何一項所述的安裝體，其特徵在於， 上述配合部件的上述插入部在插入到上述被安裝基板的上述貫通孔之後，利用軟釺料與上述被安裝基板接合。
12.根據權利要求8至11中任何一項所述的安裝體，其特徵在於， 上述配合部件是設置在上述包覆部件上的與上述多個導體露出的上述兩端部分別靠近的位置上的一對配合 部件，各配合部件分別與不同的被安裝基板配合。
全文摘要
本發明提供扁平配線材料及使用該扁平配線材料的安裝體，即使在將扁平配線材料的導體的露出部用軟釺料與預塗敷軟釺料的被安裝基板的電極部直接連接的情況下，也能穩定且高可靠性地軟釺焊導體的露出部和被安裝基板的電極部。柔性扁平電纜(1)具有設置間隔而在寬度方向上並列配置的多個信號用導體(2)；將多個信號用導體以這些多個信號用導體的兩端部露出的方式匯總包覆的絕緣性的包覆部件(3)；設置在包覆部件上的與多個信號用導體露出的兩端部中的至少一方靠近的位置上，且通過形成於向寬度方向延伸的端部上的插入部(43)插入到形成於被安裝基板上的貫通孔中而配合的配合部件(4)；以及將配合部件固定於包覆部件上的固定部件(5)。
文檔編號H01B7/08GK103226996SQ20131003221
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月28日 優先權日2012年1月27日
發明者矢口昭弘, 小林拓實, 遠藤裕壽, 小松廣明, 村上賢一, 齊藤力夫 申請人:日立電線株式會社