连接器端子及连接器端子用材料的制作方法

文档序号:8344805阅读:282来源:国知局
连接器端子及连接器端子用材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种连接器端子及其材料,更详细而言,设及一种低插入力连接器端 子及其材料。
【背景技术】
[0002] 在用于电连接端子等的导电部件中,通常使用具有良好的电导率的铜或铜合金。 另外,近年来,作为代替铜及铜合金的材料,侣及侣合金也逐渐被用作构成电连接端子的材 料。
[0003] 由于铜及铜合金、侣及侣合金的表面会形成氧化膜等绝缘性的覆膜,因此与其它 导体接触时的接触电阻升高。因此,一直W来,作为机动车用连接器端子的材料,一般根据 需要在由铜或铜合金、侣或侣合金等构成的母材的表面形成镶等基础锻层之后,形成锡层。 与其它金属相比,锡具有非常柔软的特点。在锻锡连接器端子,虽然金属锡层的表面形成较 坚硬的绝缘性氧化锡覆膜,但氧化锡覆膜在较弱施力下即被破坏,容易露出柔软的锡层,因 此表面形成良好的电接触。
[0004] 但是,同样由于锡的柔软性,锻锡连接器端子中存在端子嵌合时的摩擦系数增高 的问题。在柔软的锡层表面,连接器接点滑动时,容易产生锡层的掘出、锡彼此的胶粘。由 此,锡层表面的摩擦系数增高,插入连接器端子所需的力(插入力)上升。
[0005] 因此,尝试通过在锻锡层的下层形成由各种金属构成的层来降低锻锡连接器端子 的插入力。例如,在专利文献1中,公开了如下端子;在由铜合金构成的母材的表面上依次 层叠锻镶层、锻铜层、锻锡层,通过回流焊处理在锻铜层和锻锡层之间形成铜-锡合金。另 夕F,在专利文献2中公开了使用如下锻敷材料的电气/电子元件;在由铜或铜合金构成的导 电性基材上形成由4~10族的金属构成的基础锻层、由铜或铜合金形成的中间锻层、由锡 或锡合金形成的表面锻层,然后进行热处理,在中间锻层和表面锻层之间形成Sn-化金属 间化合物层。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[000引专利文献1 ;日本特开2003-151668号公报
[0009] 专利文献2 ;日本特开2007-204854号公报

【发明内容】

[0010] 发明所要解决的课题
[0011] 如上所述,通过在最表面的锡层和母材表面之间夹设各种金属层,降低最表面的 摩擦系数,其结果是,可W降低端子插入力。但是,金属层表面上的摩擦现象较大地依赖于 微细凹凸等金属层最表面的微观结构。在通过锻敷等方法层叠多个金属层而形成端子用材 料的情况下,最表面的微观结构较大地依赖于各层的具体形成方法、形成条件等。另外,即 使通过相同的形成方法及形成条件形成各层,各端子用材料的最表面的微观结构也存在一 定程度的差异。由于该些因素,即使具备相同结构的层叠结构的端子用材料,最表面的摩擦 系数及得到的端子的插入力也多存在一定程度的差异。另外,作为端子接点部的特性,接触 电阻也与摩擦系数同时为重要的参数,如接触电阻过大,则作为端子的电气特征不优选,接 触电阻也较大地依赖于表面露出的金属种的种类、状态等最表面的微观结构。
[0012] 在连接器端子的制造工序中,如对各连接器端子用材料确认最表面的微观结构, 则也可W在实际形成连接器端子之前,预先估计插入力的大小。但是,为了对金属层表面的 微观结构进行评价,通常需要使用电子显微镜、探针显微镜等显微镜,从而需要装备该些装 置,而且对各连接器端子用材料分别进行如上评价所需劳力及成本较高,因此不现实。
[0013] 本发明要解决的课题在于,提供一种最表面具有锡层的连接器端子及其材料,所 述连接器端子及其材料不依赖于最表面的具体微观结构,接触电阻不过度上升而实现较低 的插入力。
[0014] 用于解决课题的技术方案
[0015] 为了解决所述课题,本发明的连接器端子的主旨在于,在包含与其它导电部件接 触的接点部的区域的母材表面上形成复合被覆层,该复合被覆层由在最表面露出锡的区域 和露出铜-锡合金的区域构成,所述复合被覆层的表面光泽度在50~1000%的范围。
[0016] 在此,优选的是,所述复合被覆层的厚度在0. 5~5. 0 ym的范围。
[0017] 进而,优选的是,所述复合被覆层的表面光泽度在100~800%的范围。
[001引另外,优选的是,所述母材由铜或铜合金构成。或者,优选的是,所述母材由侣或侣 合金构成。
[0019] 而且,优选的是,所述母材和所述复合被覆层之间还具有由镶构成的中间层,所述 中间层的厚度为3 ym W下。
[0020] 另一方面,本发明的连接器端子用材料的主旨在于,在母材表面的至少一部分区 域形成复合被覆层,该复合被覆层由在最表面露出锡的区域和露出铜-锡合金的区域构 成,所述复合被覆层的表面光泽度在50~1000%的范围。
[0021] 在此,优选的是,所述母材由铜或铜合金构成。或者,优选的是,所述母材由侣或侣 合金构成。
[0022] 而且,优选的是,所述母材和所述复合被覆层之间还具有由镶构成的中间层。
[002引发明效果
[0024] 根据所述发明的连接器端子,在最表面露出非常坚硬的铜-锡合金,因此与最表 面仅露出锡的情况相比,最表面的摩擦系数降低。而且,由于光泽度和最表面的微观结构的 相关性,通过具有预定范围的光泽度,无论其具体微观结构如何,均可靠地实现低的摩擦系 数W及低的插入力。同时,与最表面仅露出锡的情况相比,接触电阻也不会过度上升。另外, 光泽度为可简单测量的参数,能够容易地保证各连接器端子的低插入力。
[0025] 在此,所述复合被覆层的厚度在0. 5~5. 0 ym的范围时,更容易实现低插入力。
[0026] 而且,所述复合被覆层的光泽度在100~800%的范围时,能够得到更低的插入 力。
[0027] 另外,所述母材由铜或铜合金、或者侣或侣合金构成时,连接器端子的电气特性及 机械特性优异。
[002引而且,在所述母材和所述复合被覆层之间还具有由镶构成的中间层时,能够在母 材和复合被覆层之间获得高密合性,并且抑制母材金属向复合被覆层扩散。
[0029] 另一方面,根据本发明的连接器端子用材料,由于光泽度和最表面的微观结构的 相关性,因此,通过具有预定的光泽度,无论最表面的具体微观结构如何,都能够保障较低 的摩擦系数。因此,如果使用该材料形成连接器端子用材料,并在端子接点部的最表面配置 复合被覆层,则无需了解关于最表面微观结构的知识,就能够可靠地获得具有低插入力的 连接器端子。
【附图说明】
[0030] 图1为表示复合被覆层的结构的一例的示意图,(a)为立体图,化)为放大剖视图。
[0031] 图2为表示本发明的一种实施方式的连接器端子的结构的示意图,示出了连接器 端子的整体的剖视图和接点部的放大立体图。
[003引图3为关于本发明的实施例的连接器端子用材料的表面的SEM图像。
[0033] 图4为表示本发明的实施例的连接器端子用材料中的合金露出量和光泽度的关 系的图表。
【具体实施方式】
[0034] 下面,使用附图对本发明的实施方式进行详细说明。
[0035] 图1(a)示意性第表示本发明的连接器端子用材料(下面,有时简称为端子用材 料)的一例。连接器端子用材料3在母材30上形成有复合被覆层34。在复合被覆层34的 最表面上,锡层31露出的区域和铜-锡合金露出的合金露出部32混合存在。
[0036] 而且,对复合被覆层34的锡层31和合金露出部32混合存在的表面进行测定而得 到的光泽度在50~1000%的范围。在此,光泽度是指依据JIS Z 8741-1997, W在折射率 为1.567的玻璃表面上所规定的入射角0下的镜面光泽度为基准,并将其值设为100%所 表示的值,其中,在测定角(入射角)0 =20°下进行测定。此外,经回流焊炉加热处理后 的纯锡层表面的光泽度为1500~1600%左右。
[0037] 在复合被覆层34的最表面上,锡层31露出于最表面。锡具有低的电阻率且很柔 软,而且表面所形成的氧化物膜仅施加较小负荷就会被破坏,因此,通过在连接器端子被覆 与其它导电部件接触的接点部的最表面,提供低接触电阻。但是,由于锡的柔软性,所W在 表面上容易产生掘出及胶粘,如果在整个表面不是仅露出锡层,则表面的摩擦系数增大,端 子的插入力增加。但是,在本连接器端子用材料3中,作为合金露出部32,非常坚硬的铜-锡 合金露出于最表面,因此与仅由锡之类柔软的金属构成的层不同,表面上不易产
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