嵌合型連接端子及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的嵌合型連接端子是由導(dǎo)電性基材上形成有Sn鍍層的凸端子和凹端子構(gòu)成的嵌合型連接端子，在該嵌合型連接端子上，在凸端子以及凹端子中的一個端子的與另一個端子相接觸的觸點(diǎn)部的表面上，形成在長邊方向上互相間隔開的多個溝道或凹部，若將這些溝道或凹部的寬度設(shè)作a(μm)，將深度設(shè)作b(μm)，將在長邊方向上相鄰的溝道與溝道之間或凹部與凹部之間的距離設(shè)作c(μm)，將凸端子與凹端子相嵌合并固定的狀態(tài)下凸端子與凹端子之間可能產(chǎn)生的滑動距離設(shè)作L(μm)，將因該滑動而可能產(chǎn)生的磨損粉的氧化物的最大粒徑設(shè)作d(μm)，則滿足d≤b、d≤a≤L、a+c≤L。
【專利說明】嵌合型連接端子及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種嵌合型連接端子及其制造方法，尤其涉及一種在互相嵌合的凸端子與凹端子的表面形成有Sn鍍層的嵌合型連接端子及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往以來，作為凸端子與凹端子互相嵌合的嵌合型連接端子的材料，使用在銅或銅合金等導(dǎo)體原材料的最外層實施了 Sn鍍敷的Sn鍍敷材料。尤其是，Sn鍍敷材料的接觸電阻較小，且從接觸可靠性、耐腐蝕性、焊接性、經(jīng)濟(jì)性等觀點(diǎn)來看，Sn鍍敷材料被用作為汽車、信息通信設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等所使用的各種連接端子的材料。
[0003]近年來，在汽車等的連接端子中，通過端子的小型化來使彈簧部的板厚變薄，另夕卜，由于無法確保足夠的彈簧位移量，使得凸端子與凹端子之間的觸點(diǎn)上接觸載重變小。尤其是，若在由Sn鍍敷材料構(gòu)成的嵌合型連接端子上，凸端子與凹端子之間的觸點(diǎn)上接觸載重變小，則該觸點(diǎn)上的微小滑動所引起的微滑動磨損將使得接觸可靠性變差，從而產(chǎn)生問題。
[0004]為了解決該問題，提出了通過在形成于小型端子的基材上的Sn鍍層的表面形成Ag-Sn合金層，來抑制因小型端子的微滑動磨損而引起的電接觸電阻的上升，從而提高電連接可靠性(例如參照日本專利特開2010-37629號公報)。
[0005]另外，還提出了通過設(shè)置具有對接觸片的壓接進(jìn)行增強(qiáng)的彈簧片的增強(qiáng)構(gòu)件，從而獲得不易因滑動而產(chǎn)生微滑動磨損的較強(qiáng)的壓接(例如參照日本專利特開2006-134681號公報)，以及通過設(shè)置將對方側(cè)端子的標(biāo)簽的前端部保持于相對位移限制狀態(tài)的保持部，從而防止端子金屬配件間的微滑動磨損(例如參照日本專利特開2006-80004號公報)。
[0006]此外，還提出了通過在電連接器的一個連接器的電觸電上設(shè)置角柱狀突起部，并在其上方使另一個連接器的電觸電滑動，從而使得焊料等雜質(zhì)不易粘附在電連接器的電觸點(diǎn)上，并使得不容易發(fā)生接觸不良(例如參照日本專利特開2001-266990號公報)，以及通過在凸連接器與凹連接器嵌合固定的狀態(tài)下使凸端子與凹端子之間可能產(chǎn)生的滑動距離小于凸端子與凹端子之間的觸點(diǎn)部的接觸部分的接觸痕跡的范圍，從而即使在高滑動環(huán)境下仍能防止連接可靠性的下降(例如參照日本專利特開2005-141993號公報)。
[0007]然而，如在Sn鍍層的表面形成Ag-Sn合金層的日本專利特開2010-37629號公報所示，若對導(dǎo)體原材料的最外層實施Au或Ag等昂貴的貴金屬鍍敷，或者作為導(dǎo)體原材料使用高強(qiáng)度材料來提高接觸載重，則成本將會上升很多。
[0008]另外，如日本專利特開2006-134681號公報以及日本專利特開2006-80004號所示，即使通過端子的結(jié)構(gòu)來使觸點(diǎn)部難以移動從而防止滑動的產(chǎn)生，但若在由SN鍍敷材料構(gòu)成的嵌合型連接端子上，接觸載重變小，則觸點(diǎn)也容易移動，難以抑制因微小的滑動而產(chǎn)生的微滑動磨損。
[0009]此外，即使如日本專利特開2001-266990號所示那樣，電連接器的一個連接器的電觸點(diǎn)上設(shè)置角柱狀突起部，或這如日本專利特開2005-141993號所示那樣，通過在凸連接器與凹連接器的嵌合固定狀態(tài)下使凸端子與凹端子之間可能產(chǎn)生的滑動距離小于凸端子與凹端子之間的觸點(diǎn)部的接觸部分的接觸痕跡的范圍，在由Sn鍍敷材料構(gòu)成的嵌合型連接端子上，仍無法充分地防止在發(fā)生微小的滑動時產(chǎn)生的Sn鍍敷的磨損粉的氧化物堆積于觸點(diǎn)部，從而無法充分地抑制微滑動磨損。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此，本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有問題，其目的在于，提供一種嵌合型連接端子及其制造方法，能夠在由導(dǎo)電性基材上形成有Sn鍍層的凸端子與凹端子構(gòu)成的嵌合型連接端子上，低成本且充分地抑制因微滑動磨損而引起的電阻值的上升。
[0011]本發(fā)明人為解決上述問題通過專心研究發(fā)現(xiàn)，在由導(dǎo)電性基材上形成有Sn鍍層的凸端子與凹端子構(gòu)成的嵌合型連接端子上，在凸端子以及凹端子的一個端子的與另一個端子相接觸的觸點(diǎn)部的表面上，形成在長邊方向上互相間隔開的多個溝道或凹部，若將這些溝道或凹部的寬度設(shè)作a ( μ m)，將深度設(shè)作b ( μ m)，將在長邊方向上相鄰的溝道與溝道之間或凹部與凹部之間的距離設(shè)作c(ym)，將凸端子與凹端子相嵌合并固定的狀態(tài)下凸端子與凹端子之間可能產(chǎn)生的滑動距離設(shè)作L( μ m)，將因該滑動可能產(chǎn)生的磨損粉的氧化物的最大粒徑設(shè)作d( μ m),則通過滿足d < b、(K a < L、a+c ( L,從而能低成本且充分地抑制因微滑動磨損而引起的電阻值的上升，由此完成本發(fā)明。
[0012]也就是說，本發(fā)明的嵌合型連接端子是由在導(dǎo)電性基材上形成有Sn鍍層的凸端子與凹端子構(gòu)成的嵌合型連接端子，該嵌合型連接端子的特征在于，在凸端子以及凹端子的一個端子的與另一個端子相接觸的觸點(diǎn)部的表面上，形成在長邊方向上互相間隔開的多個溝道或凹部，若將這些溝道或凹部的寬度設(shè)作a ( μ m)，將深度設(shè)作b ( μ m)，將在長邊方向上相鄰的溝道與溝道之間或凹部與凹部之間的距離設(shè)作c ( μ m)，將凸端子與凹端子相嵌合并固定的狀態(tài)下凸端子與凹端子之間可能產(chǎn)生的滑動距離設(shè)作L( μ m)，將因該滑動可能產(chǎn)生的磨損粉的氧化物的最大粒徑設(shè)作d( μ m),則滿足滿足d < b、d < a < L、a+c ( L。
[0013]在該嵌合型連接端子上，優(yōu)選為，多個溝道是在凸端子的長邊方向上互相大致等間隔地相隔開且在寬度方向上延伸的、平面形狀大致呈矩形的細(xì)長的溝道。另外，多個凹部優(yōu)選為是在凸端子的長邊方向上互相大致等間隔地相隔開且在寬度方向上互相大致等間隔地相隔開、并且其角部相鄰配置的平面形狀大致呈矩形的凹部。另外，基材優(yōu)選為由銅或銅合金構(gòu)成，Sn鍍層優(yōu)選為由純度在99.9質(zhì)量％以上的Sn構(gòu)成。此外，優(yōu)選為，嵌合型連接端子是箱型的連接端子，凸端子的觸點(diǎn)部設(shè)置于彈性片上。另外，優(yōu)選為，滑動距離L為1000 μ m,最大粒徑d為10 μ m，進(jìn)一步優(yōu)選為，滑動距離L為250 μ m,最大粒徑d為30 μ m。
[0014]另外，本發(fā)明的嵌合型連接端子的制造方法是由在導(dǎo)電性基材上形成有Sn鍍層的凸端子與凹端子構(gòu)成的嵌合型連接端子的制造方法，該嵌合型連接端子的制造方法的特征在于，在凸端子以及凹端子中的一個端子在導(dǎo)電性基材的表面上與另一個端子相接觸的觸點(diǎn)部所對應(yīng)的部分上，將溝道或凹部的寬度設(shè)作a( μ m)，將深度設(shè)作b ( μ m)，將在長邊方向上相鄰的溝道與溝道之間或凹部與凹部之間的距離設(shè)作c(ym)，將凸端子與凹端子相嵌合并固定的狀態(tài)下凸端子與凹端子之間可能產(chǎn)生的滑動距離設(shè)作L(ym)，將因該滑動可能產(chǎn)生的磨損粉的氧化物的最大粒徑設(shè)作(Ι(μπι)，在該情況下，形成了在長邊方向上互相間隔開的多個溝道或凹部之后，在凸端子與凹端子的導(dǎo)電性基材上形成Sn鍍層，以滿足d ≤b、d ≤a ≤ L、a+c≤ L0
[0015]或者，本發(fā)明的嵌合型連接端子的制造方法是由在導(dǎo)電性基材上形成有Sn鍍層的凸端子與凹端子構(gòu)成的嵌合型連接端子的制造方法，該嵌合型連接端子的制造方法的特征在于，在凸端子與凹端子的導(dǎo)電性基材上形成Sn鍍層之后，在凸端子以及凹端子中的一個端子的與另一個端子相接觸的觸點(diǎn)部的表面上，將溝道或凹部的寬度設(shè)作a(ym)，將深度設(shè)作b ( μ m)，將在長邊方向上相鄰的溝道與溝道之間或凹部與凹部之間的距離設(shè)作c(ym)，將凸端子與凹端子相嵌合并固定的狀態(tài)下凸端子與凹端子之間可能產(chǎn)生的滑動距離設(shè)作L ( μ m)，將因該滑動而可能產(chǎn)生的磨損粉的氧化物的最大粒徑設(shè)作d ( μ m)，在該情況下，形成在長邊方向上互相間隔開的多個溝道或凹部，以滿足d≤b、d≤a≤L、a+c ≤ L0
[0016]在上述嵌合型連接端子的制造方法中，優(yōu)選為，多個溝道是在凸端子的長邊方向上互相大致等間隔地相隔開且在寬度方向上延伸的、平面形狀大致呈矩形的細(xì)長的溝道。另外，多個凹部優(yōu)選為在凸端子的長邊方向上互相大致等間隔地相隔開且在寬度方向上互相大致等間隔地間隔開、并且角部相鄰配置的平面形狀大致呈矩形的凹部。另外，基材優(yōu)選為由銅或銅合金構(gòu)成，Sn鍍層優(yōu)選為由純度在99.9質(zhì)量％以上的Sn構(gòu)成。此外，優(yōu)選為，嵌合型連接端子是箱型的連接端子，凸端子的觸點(diǎn)部設(shè)置于彈性片上。另外，優(yōu)選為，滑動距離L為1000 μ m,最大粒徑d為10 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為，滑動距離L為250 μ m,最大粒徑d為 30 μ m。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，在由導(dǎo)電性基材上形成有Sn鍍層的凸端子與凹端子構(gòu)成的嵌合型連接端子上，能低成本且充分地抑制因微滑動磨損而引起的電阻值的上升。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1A是本發(fā)明的嵌合型連接端子的一個實施方式的凸端子與凹端子的觸點(diǎn)部的俯視圖。
[0019]圖1B是圖1A的IB-1B線剖視圖。
[0020]圖1C是表示使用圖1A的凸端子的本發(fā)明的嵌合型連接端子的一個實施方式的凸端子與凹端子的觸點(diǎn)部的剖視圖。
[0021]圖2A是表示圖1A的凸端子的與凹端子的觸點(diǎn)部的變形例的俯視形狀的圖。
[0022]圖2B是圖2A的IIB-1IB線剖視圖。
[0023]圖3A是表示圖1A以及圖2A的凸端子的與凹端子相接觸的觸點(diǎn)部的剖面形狀的變形例I的圖。
[0024]圖3B是表示圖1A以及圖2A的凸端子的與凹端子相接觸的觸點(diǎn)部的剖面形狀的變形例2的圖。
[0025]圖3C是表示圖1A以及圖2A的凸端子的與凹端子相接觸的觸點(diǎn)部的剖面形狀的變形例3的圖。
[0026]圖4是作為本發(fā)明的嵌合型連接端子的示例將箱型的連接端子的一部分截斷后的側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0027]下面，參照附圖對本發(fā)明的嵌合型連接端子及其制造方法的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0028]如圖1A~圖1C所示，本發(fā)明的嵌合型連接端子的一個實施方式由能互相嵌合的凸端子10與凹端子12構(gòu)成。凸端子10與凹端子12的導(dǎo)電性基材的表面上，形成有(優(yōu)選由純度在99.9質(zhì)量％以上的Sn構(gòu)成的)Sn鍍層，凸端子10的與凹端子12 (的半球狀的鋸齒12a)相接觸的觸點(diǎn)部的表面上形成有細(xì)長形的多個細(xì)微的溝道10a，該溝道IOa在凸端子10的長邊方向上互相大致等間隔地間隔開且在寬度方向上延伸，其平面形狀以及剖面形狀大致呈矩形。
[0029]形成這些溝道10a，將其寬度(凸端子10的長邊方向的長度)設(shè)為a，深度設(shè)為b，將在長邊方向上相鄰的溝道IOa與溝道IOa之間的距離設(shè)作C，將凸端子10與凹端子12相嵌合并固定的狀態(tài)(嵌合固定狀態(tài))下凸端子10與凹端子12之間可能產(chǎn)生的滑動距離設(shè)作L，將因該滑動而可能產(chǎn)生的磨損粉的氧化物的最大粒徑設(shè)作d，在該情況下，使得滿足d < b、d < a < L、a+c ^ L0[0030]具體而言，形成溝道10a，將凸端子10與凹端子12相嵌合并固定的狀態(tài)下在凸端子10與凹端子12之間可能產(chǎn)生的滑動距離L設(shè)為ΙΟΟΟ(μπι)，將由于該滑動而可能產(chǎn)生的磨損粉的氧化物的最大粒徑d設(shè)為10(μπι)，使得滿足10(μπι)≤b、10 ( μ m)≤a≤1000 ( μ m)、a+c≤1000 ( μ m)，優(yōu)選為，將滑動距離L設(shè)為250 ( μ m)，將磨損粉的氧化物的最大粒徑d設(shè)為30 ( μ m)，使得滿足30 ( μ m)≤b、30 ( μ m)≤a≤250 ( μ m)、a+c ^ 250 ( μ m)。
[0031]另外,如圖2A~圖2B所示,也可以不使用形成有溝道IOa的凸端子10,而是使用形成有多個微細(xì)的凹部的凸端子110，該多個微細(xì)的凹部在長邊方向上互相大致等間隔地相隔開且在寬度方向上互相大致等間隔地相隔開，并且角部相鄰(或大致抵接)配置，其平面形狀以及剖面形狀大致呈矩形。
[0032]形成這些凹部110a，將其寬度(凸端子110的長邊方向的長度)設(shè)為a，深度設(shè)為b，將在長邊方向上相鄰的凹部IlOa與凹部IlOa之間的距離設(shè)作C，將凸端子110與凹端子12相嵌合并固定的狀態(tài)下凸端子110與凹端子12之間可能產(chǎn)生的滑動距離設(shè)作L，將因該滑動可能產(chǎn)生的磨損粉的氧化物的最大粒徑設(shè)作d，在該情況下，使得滿足d ( b、d ^ a ^ L> a+c ^ L。
[0033]具體而言，形成凹部110a，將凸端子110與凹端子12相嵌合并固定的狀態(tài)下在凸端子Iio與凹端子12之間可能產(chǎn)生的滑動距離L設(shè)為1000(μπι)，將由于該滑動而可能產(chǎn)生的磨損粉的氧化物的最大粒徑d設(shè)為10&!11)，使得滿足10&111) Sb、10 ( μ m)≤a≤1000 ( μ m)、a+c≤1000 ( μ m)，優(yōu)選為，將滑動距離L設(shè)為250 ( μ m)，將磨損粉的氧化物的最大粒徑d設(shè)為30 ( μ m)，使得滿足30 ( μ m)≤b、30 ( μ m)≤a≤250 ( μ m)、a+c ^ 250 ( μ m)。
[0034]此外，將滑動距離L設(shè)為1000 (μ m)，優(yōu)選設(shè)為250 (μ m)，這是由于，在凸端子10或110與凹端子12相嵌合并固定的狀態(tài)(凸端子10或110與凹端子12之間(3N以下的)施加了微小載重的狀態(tài))下，凸端子10或110與凹端子12之間可能產(chǎn)生的滑動距離L為30~1000 μ m,通常為50~250 μ m。另外,將磨損粉的氧化物的最大粒徑d設(shè)為10 ( μ m),優(yōu)選設(shè)為30 ( μ m)，這是由于已知磨損粉的氧化物的最大粒徑d雖然通常為3 μ m左右，但是磨損粉的氧化物即使凝結(jié)大小也幾乎在10 μ m以下，不會超過30 μ m。[0035]由此，通過形成溝道IOa或凹部110a，從而在使凸端子10或110與凹端子12相嵌合并固定的狀態(tài)下，凸端子10或110與凹端子12之間產(chǎn)生的磨損粉的氧化物落入溝道IOa或凹部IlOa中，能防止凸端子10或110的與凹端子12相接觸的觸點(diǎn)部的表面上堆積磨損粉的氧化物，從而能抑制因微滑動磨損而產(chǎn)生的電阻值的上升，提高電連接可靠性。
[0036]另外，可以在該嵌合型連接端子的凸端子10或110與凹端子12的導(dǎo)電性基材的表面與Sn鍍層之間，從導(dǎo)電性基材側(cè)向Sn鍍層側(cè)按照Ni鍍層、Cu鍍層的順序形成這兩個鍍層，也可以按照Ni鍍層、Cu鍍層、CuSn鍍層的順序形成這三個鍍層，也可以形成CuSn鍍層或Ni鍍層。
[0037]另外，作為嵌合型連接端子的凸端子10或110與凹端子12的導(dǎo)電性基材，優(yōu)選使用由銅或銅合金構(gòu)成的導(dǎo)電性基材，能夠使用由Cu-N1-Sn類合金(例如同和金屬技術(shù)有限公司(日文=DOWA Λ ^ )^r ^ 9株式會社)生產(chǎn)的NB-109、NB-105等銅合金)、磷銅、黃銅等構(gòu)成的導(dǎo)電性基材。尤其是作為凹端子10或110的導(dǎo)電性基材，也可以使用由Be銅或鈦銅等高強(qiáng)度的銅合金構(gòu)成的導(dǎo)電性基材，但由于這些銅合金的成本高，因此優(yōu)選使用由成本較低的Cu-N1-Si類(Colson)合金、Cu-N1-Sn類合金、磷銅等構(gòu)成的導(dǎo)電性基材,作為凸端子12的導(dǎo)電性基材，優(yōu)選使用由黃銅構(gòu)成的導(dǎo)電性基材。另外，作為凸端子10或110與凹端子12的導(dǎo)電性基材，也可以使用由不銹鋼(SUS)等鐵類材料或鋁合金等構(gòu)成的導(dǎo)電性基材。
[0038]本發(fā)明的嵌合型連接端子的制造方法的一個實施方式中，在凸端子10或110在導(dǎo)電性基材的表面上與凹端子12相接觸的觸點(diǎn)部所對應(yīng)的部分上，將溝道IOa或凹部IlOa的寬度設(shè)作a，將深度設(shè)作b，將在長邊方向上相鄰的溝道IOa與溝道IOa之間或凹部IlOa與凹部IlOa之間的距離設(shè)作C，將凸端子10或110與凹端子12相嵌合并固定的狀態(tài)下凸端子10或110與凹端子12之間可能產(chǎn)生的滑動距離設(shè)作L，將因該滑動可能產(chǎn)生的磨損粉的氧化物的最大粒徑設(shè)作d，在該情況下，在形成細(xì)長的多個細(xì)微的溝道IOa或多個細(xì)微的凹部IlOa之后，在凸端子10或110與凹端子12的導(dǎo)電性基材上形成Sn鍍層，使得滿足d≤b、d≤a≤L、a+c ( L，其中，所述多個細(xì)微的溝道IOa在長邊方向上互相大致等間隔地相隔開且在寬度方向 上延伸，其平面形狀以及剖面形狀大致呈矩形，所述多個細(xì)微的凹部IlOa在長邊方向上互相大致等間隔地相隔開且在寬度方向上互相大致等間隔地相隔開，并且角部相鄰(或大致相抵接)配置，其平面形狀以及剖面形狀大致呈矩形。
[0039]或者，在凸端子10或110與凹端子12的導(dǎo)電性基材上形成Sn鍍層之后，在凸端子10或110的與凹端子12相接觸的觸點(diǎn)部的表面上，將溝道IOa或凹部IlOa的寬度設(shè)作a，將深度設(shè)作b，將在長邊方向上相鄰的溝道IOa與溝道IOa之間或凹部IlOa與凹部IlOa之間的距離設(shè)作C，將凸端子10或110與凹端子12相嵌合并固定的狀態(tài)下凸端子10或110與凹端子12之間可能產(chǎn)生的滑動距離設(shè)作L，將因該滑動而可能產(chǎn)生的磨損粉的氧化物的最大粒徑設(shè)作d，在該情況下，形成細(xì)長的多個細(xì)微的溝道IOa或多個細(xì)微的凹部110a，使得滿足d≤b、d≤a≤L、a+c ( L，其中，所述多個細(xì)微的溝道IOa在長邊方向上互相大致等間隔地相隔開且在寬度方向上延伸，其平面形狀以及剖面形狀大致呈矩形，所述多個細(xì)微的凹部IlOa在長邊方向上互相大致等間隔地相隔開且在寬度方向上互相大致等間隔地相隔開，并且角部相鄰(或大致相抵接)配置，其平面形狀以及剖面形狀大致呈矩形。
[0040]在這些嵌合型連接端子的制造方法中，形成溝道10a，具體而言，將凸端子10與凹端子12相嵌合并固定的狀態(tài)下在凸端子10與凹端子12之間可能產(chǎn)生的滑動距離L設(shè)為1000 (μ m)，將由于該滑動而可能產(chǎn)生的磨損粉的氧化物的最大粒徑d設(shè)為10(μπι)，使得滿足10(μπι) ^ bUO(ym)≤a≤1000 ( μ m)、a+c ( 1000 ( μ m)，優(yōu)選為，將滑動距離L設(shè)為250 (ym),將磨損粉的氧化物的最大粒徑d設(shè)為30 ( μ m)，使得滿足30 ( μ m) Sb、30 ( μ m) < a < 250 ( μ m)、a+c < 250 ( μ m)。另外，形成凹部110a,具體而言,將凸端子110與凹端子12相嵌合并固定的狀態(tài)下在凸端子110與凹端子12之間可能產(chǎn)生的滑動距離L設(shè)為ΙΟΟΟ(μπι)，將由于該滑動而可能產(chǎn)生的磨損粉的氧化物的最大粒徑d設(shè)為10(μπι)，使得滿足10 ( μ m)≤b、10 ( μ m)≤a≤1000 ( μ m)、a+c≤1000 ( μ m),優(yōu)選為，將滑動距離L設(shè)為250 (ym),將磨損粉的氧化物的最大粒徑d設(shè)為30 ( μ m)，使得滿足30 ( μ m) Sb、30 ( μ m) ^ a ^ 250 ( μ m)、a+c ^ 250 ( μ m)。
[0041]對于溝道IOa或凹部IlOa的形成，可以通過對利用按壓加工形成為端子形狀的凸端子10或110在導(dǎo)電性基材(溝道IOa或凹部110形成前實施Sn鍍敷時為Sn鍍層)的表面上與凹端子12相接觸的觸點(diǎn)部所對應(yīng)的部分進(jìn)行按壓加工、蝕刻加工、放電加工、機(jī)械加工或激光加工來實現(xiàn)。另外，也可以在實施Sn鍍敷時形成溝道IOa或凹部110a。在該情況下，從成本的角度來看，優(yōu)選進(jìn)行電鍍，但根據(jù)需要也可以進(jìn)行回流處理。
[0042]另外，凸端子10或110的溝道IOa或凹部IlOa的剖面形狀可以變形成各種形狀，如圖3A所示，可以是波浪形，如圖3B所示，也可以是大致三角形，如圖3C所示，可以是在溝道IOa或凹部I IOa之間形成大致半球狀的凸部的形狀。此外，在圖3A~圖3C的變形例中，可以將凸端子10或110的在長邊方向上相鄰的溝道IOa與溝道IOa之間或凹部IlOa與凹部IlOa之間的距離c視作為O。
[0043]另外，也可以不在凸端子10或110上形成溝道IOa或凹部110a，而是在與凸端子10或110相嵌合的凹端子的與凸端子相接觸的觸點(diǎn)部的表面形成與溝道IOa或凹部IlOa相同形狀的溝道或凹部。例如，如圖4所示，在將本發(fā)明的嵌合型連接端子的實施方式適用于箱型的連接端子的情況下，也可以不在凸端子10或110上形成溝道IOa或凹部110a，而是在隆起部(壓紋部)112c上形成與溝道IOa或凹部IlOa相同形狀的溝道或凹部，其中，該隆起部(壓紋部)112c與半球狀的鋸齒部(接觸突起部)112a或彈性片112a相對，該鋸齒部(接觸突起部)112a設(shè)置于凹端子112的彈性片(彈簧部)112a。
[0044]另外，在厚度為0.15~0.25mm的薄形平板狀的導(dǎo)體基材上利用實施了 Sn鍍敷的Sn鍍敷材料來制作凸端子10或110以及凹端子12的情況下，為了防止Sn鍍敷材料破損，優(yōu)選將溝道IOa或凹部IlOa的深度b設(shè)在80 μ m以下，更優(yōu)選設(shè)置在70 μ m以下。
[0045]下面，對本發(fā)明的嵌合型連接端子及其制造方法的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0046]實施例1
[0047]首先，準(zhǔn)備在由厚度為0.25mm的Cu-N1-Sn類合金(同和金屬技術(shù)有限公司生產(chǎn)的NB109-EN材料)構(gòu)成的平板狀的導(dǎo)體基材上實施了厚度為I μ m的(由純度在99.9質(zhì)量％以上的Sn構(gòu)成的)Sn鍍敷的兩片Sn鍍敷材料。利用模具對一片Sn鍍敷材料進(jìn)行按壓加工，如圖1A~圖1C所示，其一個面上，形成有多個寬度a=100 μ m、深度Β=50μπι、間隔C=IOOym的溝道，從而形成具有溝道的平板狀試驗片(作為凸端子的試驗片)。將對另一片Sn鍍敷材料進(jìn)行鋸齒加工(Rl_的半球狀的壓紋加工)而獲得的試驗片作為具有鋸齒的試驗片(作為凹端子的試驗片)。[0048]接下來，將具有溝道的平板狀試驗片固定于電動式微滑動磨損試驗裝置的載物臺上，使具有鋸齒的試驗片的鋸齒與該具有溝道的平板狀試驗片相接觸后，以0.7N的載重將具有鋸齒的試驗片按壓至具有溝道的平板狀試驗片的表面，并在水平方向上在單程200 μ m的范圍內(nèi)使固定有具有溝道的平板狀試驗片的鋸齒以在一秒內(nèi)進(jìn)行一次往返的滑動速度進(jìn)行30次往返，從而進(jìn)行滑動試驗，并通過4端子法連續(xù)地對該滑動試驗后的具有溝道的平板狀試驗片與具有鋸齒的試驗片之間的觸點(diǎn)部的電阻值進(jìn)行測定。其結(jié)果是，滑動試驗中的電阻值的最大值為2πιΩ。此外，比具有溝道的平板狀試驗片的溝道的寬度要小的磨損粉的氧化物(氧化錫粉末)進(jìn)入該溝道中。
[0049]實施例2
[0050]不使用實施例1的溝道，而是如圖2Α?圖2Β那樣，利用模具對一片Sn鍍敷材料進(jìn)行按壓加工，并形成寬度a=100 μ m、深度b=50 μ m、間隔c=100 μ m的多個凹部，除此以外使用與實施例1相同的試驗片，并通過與實施例1相同的方法測定觸點(diǎn)部的電阻值，其結(jié)果是，滑動試驗中的電阻值的最大值為2πιΩ。此外，比具有凹部的平板狀試驗片的溝道的寬度要小的磨損粉的氧化物(氧化錫粉末)進(jìn)入該溝道中。
[0051]比較例
[0052]除了不形成實施例1的溝道以外，使用與實施例1相同的試驗片，并通過與實施例1相同的方法來測定觸點(diǎn)部的電阻值，其結(jié)果是，滑動試驗中的電阻值的最大值為248πιΩ。此外，在平板狀試驗片的表面殘留有磨損粉的氧化物(氧化錫粉末)，具有鋸齒的試驗片的鋸齒未與平板狀試驗片相接觸。另外，凝聚在平板狀試驗片上的磨損粉的大小在ΙΟμπι以下。
【權(quán)利要求】
1.一種嵌合型連接端子，所述嵌合型連接端子由導(dǎo)電性基材上形成有Sn鍍層的凸端子和凹端子構(gòu)成，其特征在于， 在凸端子以及凹端子中的一個端子的與另一個端子相接觸的觸點(diǎn)部的表面上，形成在長邊方向上互相間隔開的多個溝道或凹部，若將這些溝道或凹部的寬度設(shè)作a( μ m)，將深度設(shè)作b ( μ m)，將在長邊方向上相鄰的溝道與溝道之間或凹部與凹部之間的距離設(shè)作c(ym)，將凸端子與凹端子相嵌合并固定的狀態(tài)下凸端子與凹端子之間可能產(chǎn)生的滑動距離設(shè)作L ( μ m)，將因該滑動而可能產(chǎn)生的磨損粉的氧化物的最大粒徑設(shè)作d ( μ m)，則滿足d ≤ b> d ≤ a ≤ L> a+c ≤ L。
2.如權(quán)利要求1所述的嵌合型連接端子，其特征在于， 所述多個溝道是在所述凸端子的長邊方向上互相大致等間隔地相隔開且在寬度方向上延伸的、平面形狀大致呈矩形的細(xì)長的溝道。
3.如權(quán)利要求1所述的嵌合型連接端子，其特征在于， 所述多個凹部是平面形狀大致呈矩形的凹部，該凹部在所述凸端子的長邊方向上互相大致等間隔地相隔開且在寬度方向上互相大致等間隔地相隔開，并且其角部相鄰配置。
4.如權(quán)利要求1所述的嵌合型連接端子，其特征在于， 所述基材由銅或銅合金構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1所述的嵌合型連接端子，其特征在于， 所述Sn鍍層由純度在99.9質(zhì)量％以上的Sn構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的嵌合型連接端子，其特征在于， 所述嵌合型連接端子是箱型的連接端子，所述凹端子的觸點(diǎn)部設(shè)置于彈性片。
7.如權(quán)利要求1所述的嵌合型連接端子，其特征在于， 所述滑動距離L為1000 μ m,所述最大粒徑d為10 μ m。
8.如權(quán)利要求1所述的嵌合型連接端子，其特征在于， 所述滑動距離L為250 μ m,所述最大粒徑d為30 μ m。
9.一種嵌合型連接端子的制造方法，該嵌合型連接端子由導(dǎo)電性基材上形成有Sn鍍層的凸端子和凹端子構(gòu)成，所述嵌合型連接端子的制造方法的特征在于， 在凸端子以及凹端子中的一個端子在導(dǎo)電性基材的表面上與另一個端子相接觸的觸點(diǎn)部所對應(yīng)的部分上，將溝道或凹部的寬度設(shè)作a(ym)，將深度設(shè)作Μμπι)，將在長邊方向上相鄰的溝道與溝道之間或凹部與凹部之間的距離設(shè)作c ( μ m)，將凸端子與凹端子相嵌合并固定的狀態(tài)下凸端子與凹端子之間可能產(chǎn)生的滑動距離設(shè)作L( μ m)，將因該滑動而可能產(chǎn)生的磨損粉的氧化物的最大粒徑設(shè)作d ( μ m)，在該情況下，在形成在長邊方向上互相間隔開的多個溝道或凹部之后，在凸端子與凹端子的導(dǎo)電性基材上形成Sn鍍層，使得滿足d^b>d^a^L> a+c ^ L。
10.一種嵌合型連接端子的制造方法，該嵌合型連接端子由導(dǎo)電性基材上形成有Sn鍍層的凸端子和凹端子構(gòu)成，所述嵌合型連接端子的制造方法的特征在于， 在凸端子與凹端子的導(dǎo)電性基材上形成Sn鍍層之后，在凸端子以及凹端子中的一個端子的與另一個端子相接觸的觸點(diǎn)部的表面上，將溝道或凹部的寬度設(shè)作a(ym)，將深度設(shè)作b ( μ m)，將在長邊方向上相鄰的溝道與溝道之間或凹部與凹部之間的距離設(shè)作c(ym)，將凸端子與凹端子相嵌合并固定的狀態(tài)下凸端子與凹端子之間可能產(chǎn)生的滑動距離設(shè)作L(ym)，將因該滑動而可能產(chǎn)生的磨損粉的氧化物的最大粒徑設(shè)作(1(μπι)，在該情況下，形成在長邊方向上互相間隔開的多個溝道或凹部，使得滿足d < b、d < a < L、a+c ^ L。
11.如權(quán)利要求9或10所述的嵌合型連接端子的制造方法，其特征在于， 所述多個溝道是在所述凸端子的長邊方向上互相大致等間隔地相隔開且在寬度方向上延伸的、平面形狀大致呈矩形的細(xì)長的溝道。
12.如權(quán)利要求9或10所述的嵌合型連接端子的制造方法，其特征在于， 所述多個凹部是平面形狀大致呈矩形的凹部，所述凹部在所述凸端子的長邊方向上互相大致等間隔地相隔開且在寬度方向上互相大致等間隔地相隔開，并且其角部相鄰配置。
13.如權(quán)利要求9或10所述的嵌合型連接端子的制造方法，其特征在于， 所述基材由銅或銅合金構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求9或10所述的嵌合型連接端子的制造方法，其特征在于， 所述Sn鍍層由純度在99.9質(zhì)量％以上的Sn構(gòu)成。
15.如權(quán)利要求9或10所述的嵌合型連接端子的制造方法，其特征在于， 所述嵌合型連接端子是箱型的連接端子，所述凹端子的觸點(diǎn)部設(shè)置于彈性片。
16.如權(quán)利要求9或10所述的嵌合型連接端子的制造方法，其特征在于， 所述滑動距離L為1000 μ m,所述最大粒徑d為10 μ m。`
17.如權(quán)利要求9或10所述的嵌合型連接端子的制造方法，其特征在于， 所述滑動距離L為250 μ m,所述最大粒徑d為30 μ m。
【文檔編號】H01R13/03GK103858287SQ201280050203
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月14日
【發(fā)明者】小野寺曉史, 中村將壽, 菅原章, 成枝宏人 申請人:同和金屬技術(shù)有限公司, 矢崎總業(yè)株式會社