本發(fā)明涉及端子對(duì)以及具備端子對(duì)的連接器對(duì)。

背景技術(shù)：

電線等的電連接中使用的端子的基材中，多使用導(dǎo)電率較高且具有優(yōu)異的延展性以及適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度的Cu(銅)、Cu合金。然而，Cu在所使用的環(huán)境下在表面形成氧化膜、硫化膜等絕緣性皮膜，因此存在與對(duì)方端子之間的接觸阻力增高這樣的問(wèn)題。

作為該問(wèn)題的對(duì)策，存在對(duì)基材的表面實(shí)施鍍覆處理而形成有Sn(錫)鍍膜的端子。由于Sn與其他金屬相比較軟，因此例如通過(guò)與對(duì)方端子之間的滑動(dòng)等，能夠容易地破壞形成于Sn鍍膜的表面的絕緣性皮膜，能夠使金屬Sn暴露。因此，在表面具有Sn鍍膜的端子能夠容易地形成良好的電接觸。

另外，為了確?；赟n鍍膜的接觸阻力的降低效果并降低與對(duì)方端子之間的滑動(dòng)時(shí)的摩擦系數(shù)，存在在由Cu合金板條構(gòu)成的母材的表面依次形成Cu-Sn合金覆蓋層和Sn層的技術(shù)(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。由于Cu-Sn合金比純Sn硬，因此通過(guò)使Cu-Sn合金與Sn這兩者在表面暴露，能夠維持較低的接觸阻力并使摩擦系數(shù)降低，進(jìn)一步能夠降低插入端子時(shí)所需的插入力。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本專(zhuān)利第3926355號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

近年來(lái)，強(qiáng)烈地要求與以往的端子相比進(jìn)一步降低摩擦系數(shù)。然而，由專(zhuān)利文獻(xiàn)1的導(dǎo)電材料形成的端子由于存在當(dāng)欲使摩擦系數(shù)降低時(shí)接觸阻力變大這樣的問(wèn)題，難以維持較低的接觸阻力并進(jìn)一步降低摩擦系數(shù)。

本發(fā)明就是鑒于這樣的背景而作出的，提供接觸阻力以及摩擦系數(shù)較低的端子對(duì)以及具備該端子對(duì)的連接器對(duì)。

用于解決課題的手段

本發(fā)明的一樣態(tài)為一種端子對(duì)，使設(shè)于第一端子的第一接點(diǎn)部與設(shè)于第二端子的第二接點(diǎn)部接觸來(lái)進(jìn)行使用，其特征在于，

所述第一接點(diǎn)部具有復(fù)合覆蓋層，所述復(fù)合覆蓋層形成于由金屬形成的第一基材上，具有Sn-Pd系合金相以及Sn相，并且所述兩種相中的任一相分散于另一相，

在所述第一接點(diǎn)部的表面共存有所述Sn-Pd系合金相以及所述Sn相，

所述第二接點(diǎn)部具有形成于由金屬形成的第二基材上的Cu-Sn合金層和覆蓋該Cu-Sn合金層的一部分的Sn層，

在所述第二接點(diǎn)部的表面共存有所述Cu-Sn合金層暴露而成的Cu-Sn合金部以及所述Sn層暴露而成的Sn部。

本發(fā)明其他樣態(tài)為一種連接器對(duì)，具備上述端子對(duì)，其特征在于，

使具備所述第一端子的第一連接器與具備所述第二端子的第二連接器嵌合來(lái)進(jìn)行使用。

發(fā)明效果

上述端子對(duì)中的、設(shè)于上述第一端子的上述第一接點(diǎn)部具有上述復(fù)合覆蓋層，該復(fù)合覆蓋層具有上述Sn(錫)-Pd(鈀)系合金相以及上述Sn相，且在表面共存有上述Sn-Pd系合金相以及上述Sn相。因此，上述第一端子能夠獲得基于較硬的上述Sn-Pd系合金相的降低摩擦系數(shù)的效果以及基于較軟的上述Sn相的降低接觸阻力的效果這兩者。

另外，在設(shè)于上述第二端子的上述第二接點(diǎn)部的表面共存有上述Cu-Sn合金層暴露而成的Cu-Sn合金部以及上述Sn層暴露而成的Sn部。因此，與上述同樣地，能夠獲得基于較硬的上述Cu-Sn合金層的降低摩擦系數(shù)的效果以及基于較軟的上述Sn層的降低接觸阻力的效果這兩者。

并且，本發(fā)明者們認(rèn)真研究的結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)通過(guò)使具有上述特定的構(gòu)造的上述第一接點(diǎn)部與上述第二接點(diǎn)部滑動(dòng)，與使上述第一接點(diǎn)部彼此滑動(dòng)的情況以及使上述第二接點(diǎn)部彼此滑動(dòng)的情況相比，能夠進(jìn)一步降低摩擦系數(shù)?；诮M合使用上述第一端子與上述第二端子的摩擦系數(shù)降低效果的機(jī)制雖當(dāng)前還不明確，但是其效果從后述的實(shí)施例中得以明確。

如上所述，上述端子對(duì)能夠維持較低的接觸阻力并進(jìn)一步降低摩擦系數(shù)。

另外，上述連接器對(duì)在上述第一連接器具備上述第一端子，在上述第二連接器具備上述第二端子。因此，上述連接器對(duì)能夠降低使上述第一連接器以及上述第二連接器嵌合時(shí)的插入力。

附圖說(shuō)明

圖1的(a)是實(shí)施例1中的第一端子的立體圖，圖1的(b)是實(shí)施例1中的第二端子的立體圖。

圖2是實(shí)施例1中的將第一端子的突出部插入于第二端子的筒狀體部的狀態(tài)下的局部剖視圖。

圖3是實(shí)施例1中的復(fù)合覆蓋層的剖視圖。

圖4是實(shí)施例1中的第二接點(diǎn)部的立體圖。

圖5是實(shí)施例2中的具備多個(gè)第一端子的第一連接器的主視圖。

圖6是圖5的VI-VI線箭頭方向上的剖視圖。

圖7是實(shí)施例2中的、端子中間體的立體圖。

圖8是實(shí)驗(yàn)例中的表示摩擦系數(shù)測(cè)定的結(jié)果的圖表。

具體實(shí)施方式

上述端子對(duì)中的第一端子以及第二端子能夠根據(jù)用途而構(gòu)成為具有公知的形狀的雄端子、雌端子、PCB(Printed Circuit Board：印制電路板)用連接器銷(xiāo)等。

＜第一端子＞

在第一端子中，形成端子形狀的第一基材能夠從具有導(dǎo)電性的各種金屬中選擇。具體而言，作為第一基材，優(yōu)選使用Cu、Al(鋁)、Fe(鐵)或者包含這些金屬的合金。這些金屬材料不僅導(dǎo)電性優(yōu)異，而且成形性、彈性也優(yōu)異，能夠應(yīng)用于各種形態(tài)的電接點(diǎn)。作為第一基材的形狀，存在棒狀、板狀等各種形狀，厚度等尺寸能夠根據(jù)用途進(jìn)行各種選擇。

在第一基材上存在具有復(fù)合覆蓋層的第一接點(diǎn)部。復(fù)合覆蓋層至少存在于第一接點(diǎn)部即可，也可以存在于第一端子的整個(gè)面。從耐磨損性、導(dǎo)電性等觀點(diǎn)出發(fā)，復(fù)合覆蓋層的厚度優(yōu)選為0.5μm～3μm的范圍，更加優(yōu)選為1μm～2μm的范圍。

復(fù)合覆蓋層中的Sn相是以Sn為主要成分的相，Sn-Pd系合金相是以Sn和Pd的合金為主要成分的相。在此，上述的“主要成分”是指在各個(gè)相中含量最多的成分。即，Sn相除了作為主要成分的Sn以外，還可以含有后述的第一中間層中可能含有的元素、未被收入于Sn-Pd系合金相的Pd、Cu等構(gòu)成第一基材的元素以及不可避免的雜質(zhì)等。另外，Sn-Pd系合金相除了作為主要成分的上述合金以外，還可以含有第一中間層中可能含有的元素、構(gòu)成第一基材的元素以及不可避免的雜質(zhì)等。

復(fù)合覆蓋層具有Sn相或者Sn-Pd系合金相中的任一相分散于另一相的構(gòu)造。該構(gòu)造中例如包括任一相呈網(wǎng)眼狀相連且在其空隙中填充另一相而成的共連接構(gòu)造、在由任一相形成的海相中分散由另一相形成的島相而成的海島構(gòu)造等。從進(jìn)一步提高降低接觸阻力的效果以及降低摩擦系數(shù)的效果的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為具有Sn-Pd系合金相分散于Sn相的構(gòu)造。

復(fù)合覆蓋層中的Pd含量?jī)?yōu)選為7原子％以下。在此，Pd含量是Pd相對(duì)于復(fù)合覆蓋層所含有的Sn與Pd的合計(jì)的原子％。在復(fù)合覆蓋層中的Pd含量超過(guò)7原子％的情況下，存在第一端子的焊料潤(rùn)濕性劣化的隱患。因此，從提高焊料潤(rùn)濕性的觀點(diǎn)出發(fā)，復(fù)合覆蓋層中的Pd含量?jī)?yōu)選為7原子％以下。出于相同的觀點(diǎn)，Pd含量更加優(yōu)選為6.5原子％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為6原子％以下，更進(jìn)一步優(yōu)選為5.5原子％以下，特別優(yōu)選為5原子％以下。此外，從充分確保Sn-Pd系合金相的含量的觀點(diǎn)出發(fā)，復(fù)合覆蓋層中的Pd含有率能夠設(shè)為1原子％以上。

在第一接點(diǎn)部的表面、即復(fù)合覆蓋層的表面存在Sn相和Sn-Pd系合金相這兩者。此外，只要是不會(huì)對(duì)低插入力化的實(shí)現(xiàn)、良好的焊料潤(rùn)濕性的確保帶來(lái)負(fù)面影響的范圍內(nèi)，則也可以在復(fù)合覆蓋層的表面存在Sn氧化物覆蓋膜。

復(fù)合覆蓋層的表面中的Sn相與Sn-Pd系合金相的存在比率例如能夠根據(jù)復(fù)合覆蓋層中的Sn相與Sn-Pd系合金相的體積比率來(lái)規(guī)定。在該情況下，復(fù)合覆蓋層中的Sn-Pd系合金相的體積比率優(yōu)選為1.0體積％～95.0體積％，進(jìn)一步優(yōu)選為50.0體積％～95.0體積％。在該情況下，能夠均衡地獲得降低接觸阻力的效果以及降低摩擦系數(shù)的效果。在Sn-Pd系合金相的體積比率不足1.0體積％的情況下，較硬的Sn-Pd系合金相的含量不充分，存在降低摩擦系數(shù)的效果不充分的隱患。另一方面，在Sn-Pd系合金相的體積比率超過(guò)95.0體積％的情況下，較軟的Sn相的含量不充分，存在降低接觸阻力的效果不充分的隱患。

另外，復(fù)合覆蓋層的表面中的Sn相與Sn-Pd系合金相的存在比率也可以根據(jù)在復(fù)合覆蓋層的表面暴露的Sn-Pd系合金相的面積比率來(lái)規(guī)定。該面積比率的值通常與上述Sn-Pd系合金相的體積比率的值大致一致。在復(fù)合覆蓋層的表面暴露的Sn-Pd系合金相的面積比率優(yōu)選為1.0％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為10％以上，更加優(yōu)選為20％以上，特別優(yōu)選為50％以上。在該情況下，能夠通過(guò)較硬的Sn-Pd系合金相的存在而有效地降低滑動(dòng)時(shí)的摩擦系數(shù)。

另外，在復(fù)合覆蓋層的表面暴露的Sn-Pd系合金相的面積比率優(yōu)選為95％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為80％以下。在該情況下，通過(guò)較軟的Sn相的存在，容易減小接觸阻力。從實(shí)現(xiàn)兼顧摩擦系數(shù)的降低和接觸阻力的降低的觀點(diǎn)出發(fā)，上述面積比率進(jìn)一步優(yōu)選為1.0％以上95％以下，更加優(yōu)選為50％以上95％以下。

在復(fù)合覆蓋層的表面暴露的Sn-Pd系合金相的面積比率能夠如下所述地進(jìn)行計(jì)算。首先，通過(guò)浸漬于能夠不侵蝕Sn-Pd系合金相而僅選擇性地浸蝕Sn相的藥液，能夠溶解而去除Sn相。作為上述藥液，例如能夠使用使氫氧化鈉10g和對(duì)硝基苯酚1g溶解于蒸留水200ml而成的水溶液等。

接著，取得去除了Sn相的狀態(tài)下的復(fù)合覆蓋層的表面的SEM(掃描式電子顯微鏡)像。對(duì)該SEM像實(shí)施基于對(duì)比度的二值化處理，獲得二值化像。根據(jù)該二值化像，能夠求算Sn-Pd系合金相的面積比率。此外，二值化處理中的對(duì)比度的閾值以二值化像中的Sn-Pd系合金相的輪廓與SEM像中的Sn-Pd系合金相的輪廓大致一致的方式設(shè)定即可。

復(fù)合覆蓋層為優(yōu)選表面的光澤度為10％～300％。在該情況下，在復(fù)合覆蓋層的表面暴露的Sn相與Sn-Pd系合金相的比率形成為適當(dāng)?shù)姆秶軌蚓獾孬@得摩擦系數(shù)降低的效果與接觸阻力降低的效果。在上述光澤度超過(guò)300％的情況下，在復(fù)合覆蓋層的表面暴露的Sn-Pd系合金相的面積比率變低，存在摩擦系數(shù)降低的效果不充分的隱患。另一方面，在上述光澤度不足10％的情況下，在復(fù)合覆蓋層的表面暴露的Sn相的面積比率變低，存在接觸阻力降低的效果不充分的隱患。

具有上述構(gòu)造的復(fù)合覆蓋層例如能夠通過(guò)如下方法形成：在使用電鍍法在第一基材上依次層疊Pd鍍膜以及Sn鍍膜之后，實(shí)施回流焊處理而對(duì)這些鍍膜進(jìn)行加熱，使Sn與Pd合金化。在該情況下，Pd鍍膜的膜厚例如能夠從10nm～50nm的范圍適當(dāng)選擇。另外，Sn鍍膜的膜厚例如能夠從1μm～2μm的范圍適當(dāng)選擇?；亓骱柑幚碇械募訜釡囟饶軌蛟O(shè)為230℃～400℃左右。此外，上述方法為一個(gè)例子，也可以適當(dāng)變更。

復(fù)合覆蓋層既可以直接層疊在第一基材上，也可以層疊在介于該復(fù)合覆蓋層與第一基材之間的第一中間層上。作為第一中間層，例如能夠使用具有提高復(fù)合覆蓋層向第一基材的緊貼性的作用的金屬層、具有抑制復(fù)合覆蓋層向第一基材成分的擴(kuò)散的作用的金屬層等。

第一中間層既可以由一層金屬層構(gòu)成，也可以由兩層以上的金屬層構(gòu)成。作為第一中間層的材質(zhì)，例如能夠使用Ni(鎳)、Ni合金、Cu、Cu合金、Co(鈷)等，能夠根據(jù)第一基材的材質(zhì)、第一中間層所要求的功能等而適當(dāng)選擇。

＜第二端子＞

在第二端子中，形成端子形狀的第二基材由金屬材料形成。即，作為第二基材，與第一基材同樣地，優(yōu)選為使用Cu、Al、Fe或者包含這些金屬的合金。

在第二基材上存在具有Cu-Sn合金層以及Sn層的第二接點(diǎn)部。Cu-Sn合金層的一部分由Sn層覆蓋，剩余部分在表面暴露。只要Cu-Sn合金層以及Sn層至少存在于第二接點(diǎn)部上即可，也可以存在于第二端子的整個(gè)面。具有上述構(gòu)造的Cu-Sn合金層以及Sn層例如能夠通過(guò)如下方法形成：以在形成于第二基材上的Sn鍍膜上層疊了Cu鍍膜的狀態(tài)實(shí)施回流焊處理，而使Sn與Cu合金化。

Sn層是以Sn為主要成分的層，除了作為主要成分的Sn以外，還可以含有后述的第二中間層中可能含有的元素、構(gòu)成第二基材的元素以及不可避免的雜質(zhì)等。Cu-Sn合金層是以Cu與Sn的合金為主要成分的層，除了作為主要成分的合金以外，還可以含有第二中間層中可能含有的元素、構(gòu)成第二基材的元素以及不可避免的雜質(zhì)等。

Cu-Sn合金層中的Cu與Sn的組成比并不特別限定，但是優(yōu)選為在Cu-Sn合金層中含有具有Cu₆Sn₅組成的金屬間化合物。上述特定的金屬間化合物具有比Sn高的硬度，并且耐熱性以及耐腐蝕性這兩者均優(yōu)異。因此，具有上述特定的金屬間化合物的第二端子具有更加優(yōu)異的耐久性。

另外，也可以在第二基材與Cu-Sn合金層之間存在由Ni形成的第二中間層。通過(guò)第二中間層的存在，能夠防止構(gòu)成第二基材的金屬元素向Cu-Sn合金層、Sn層擴(kuò)散。另外，第二中間層具有提高第二基材與Cu-Sn合金層、與Sn層的緊貼性的作用。因此，具有第二中間層的第二端子具有更加優(yōu)異的耐久性。為了充分地獲得上述作用效果，第二中間層的厚度優(yōu)選為3μm以下。

在第二接點(diǎn)部的表面共存有Cu-Sn合金層暴露而成的Cu-Sn合金部以及Sn層暴露而成的Sn部。在Cu-Sn合金部以及Sn部共存的狀態(tài)下，例如包含在Sn部中散布有Cu-Sn合金部的構(gòu)造以及在Cu-Sn合金部中散布有Sn部的構(gòu)造。從進(jìn)一步提高降低接觸阻力的效果以及降低摩擦系數(shù)的效果的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為具有在Sn部中散布有Cu-Sn合金部的構(gòu)造。

對(duì)于第二端子，通過(guò)適當(dāng)?shù)乜刂圃诒砻嫠嫉腃u-Sn合金部的面積比率，能夠容易地兼顧摩擦系數(shù)的降低和接觸阻力的降低。Cu-Sn合金部的面積比率例如能夠通過(guò)使用電子顯微鏡、探針顯微鏡等的表面觀察來(lái)進(jìn)行計(jì)算。另外，通過(guò)將利用以下的方法測(cè)定所得的表面的光澤度控制在特定的范圍內(nèi)，也能夠?qū)u-Sn合金部的面積比率控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。

即，通過(guò)將第二接點(diǎn)部的光澤度設(shè)為50％～1000％的范圍內(nèi)，能夠容易地兼顧摩擦系數(shù)的降低和接觸阻力的降低。由于在第二接點(diǎn)部的表面暴露的Cu-Sn合金部與Sn部相比光澤度較小，因此存在Cu-Sn合金部所占的面積比率越大而上述光澤度越低的傾向。因此，通過(guò)將上述光澤度控制在上述特定的范圍內(nèi)，能夠?qū)⒌诙狱c(diǎn)部的表面中的Cu-Sn合金部與Sn部的面積比率控制在適當(dāng)?shù)姆秶?，進(jìn)而均衡地獲得降低接觸阻力的效果和降低摩擦系數(shù)的效果。

在上述光澤度超過(guò)1000％的情況下，Cu-Sn合金部所占的面積比率過(guò)小，因此存在降低摩擦系數(shù)的效果不充分的隱患。另一方面，在上述光澤度不足50％的情況下，Cu-Sn合金部所占的面積比率過(guò)大，因此存在降低接觸阻力的效果不充分的隱患。因此，從兼顧接觸阻力的降低和摩擦系數(shù)的降低的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為將上述光澤度控制在50％～1000％的范圍內(nèi)。從相同的觀點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)一步優(yōu)選為將上述光澤度控制在100％～800％的范圍內(nèi)。

此外，第二接點(diǎn)部的光澤度設(shè)為使用以JIS Z 8741-1997為基準(zhǔn)的方法并以入射角20°測(cè)定所得到的值。

另外，即使在僅溶解而去除Sn層的狀態(tài)下測(cè)定所得的Cu-Sn合金層的光澤度為10％～80％的情況下，也能夠與上述同樣地容易地兼顧摩擦系數(shù)的降低和接觸阻力的降低。其考慮為基于以下理由。

Cu-Sn合金部具有與由Sn層覆蓋的Cu-Sn合金層的表面相比平滑的表面，在僅溶解而去除Sn層的狀態(tài)下，Cu-Sn合金部的光澤度變得比由Sn層覆蓋的Cu-Sn合金層的光澤度高。因此，存在Cu-Sn合金部所占的面積比率越大而上述光澤度越高的傾向。因此，通過(guò)將上述光澤度控制在上述特定的范圍內(nèi)，能夠?qū)⒌诙狱c(diǎn)部的表面的Cu-Sn合金部與Sn部的面積比率控制在適當(dāng)?shù)姆秶M(jìn)而容易地兼顧接觸阻力的降低和摩擦系數(shù)的降低。

在上述光澤度不足10％的情況下，Cu-Sn合金部所占的面積比率過(guò)小，因此存在降低摩擦系數(shù)的效果不充分的隱患。另一方面，在上述光澤度超過(guò)80％的情況下，Cu-Sn合金部所占的面積比率過(guò)大，因此存在降低接觸阻力的效果不充分的隱患。因此，從兼顧接觸阻力的降低和摩擦系數(shù)的降低的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為將上述光澤度控制在10％～80％的范圍內(nèi)。從相同的觀點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)一步優(yōu)選為將上述光澤度控制在15％～70％的范圍內(nèi)。

此外，將Cu-Sn合金層的光澤度設(shè)為使用以JIS Z 8741-1997為基準(zhǔn)的方法并以入射角60°測(cè)定所得到的值。

另外，Sn層能夠通過(guò)浸漬于能夠不侵蝕Cu-Sn合金層而僅選擇性地溶解Sn層的藥液中而去除。作為上述藥液，例如，能夠使用使氫氧化鈉10g和對(duì)硝基苯酚1g溶解于蒸留水200ml而成的水溶液等。

上述的第二接點(diǎn)部的光澤度以及Cu-Sn合金層的光澤度均能夠通過(guò)以下例示的方法來(lái)進(jìn)行調(diào)整。即，能夠采用如下方法：變更用于對(duì)第二基材的表面賦予凹凸形狀的表面處理(后述)的條件，來(lái)調(diào)節(jié)凸部的密度、大小。另外，也可以采用通過(guò)變更Sn層的厚度來(lái)調(diào)節(jié)Sn層向出現(xiàn)在Cu-Sn合金層的表面的對(duì)應(yīng)凹部(后述)的填充量的方法。從光澤度的控制的準(zhǔn)確性以及處理的簡(jiǎn)便性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為后者的方法。

也可以預(yù)先對(duì)第二基材的表面賦予具有凸部和凹部的凹凸形狀。此時(shí)，能夠容易地實(shí)現(xiàn)Cu-Sn合金層沿上述凹凸形狀而形成、并且因上述凹部而出現(xiàn)在Cu-Sn合金層的表面的對(duì)應(yīng)凹部由Sn層填充所得的構(gòu)造。并且，在上述構(gòu)造中，形成于上述凸部的頂部附近的Cu-Sn合金層容易在第二接點(diǎn)部的表面暴露。即，在該情況下，能夠更加容易地實(shí)現(xiàn)在第二接點(diǎn)部的表面共存有Cu-Sn合金部和Sn部的狀態(tài)。其結(jié)果是，能夠可靠地降低接觸阻力以及摩擦系數(shù)這兩者。此外，上述第二基材表面的凹凸形狀例如能夠通過(guò)以往公知的機(jī)械研磨處理等而形成。

在第二接點(diǎn)部具有上述構(gòu)造的情況下，當(dāng)Sn層的填充量較少時(shí)，存在在表面暴露的Cu-Sn合金部與Sn部的高低差過(guò)大的隱患。并且，在上述高低差過(guò)高的情況下，難以使Cu-Sn合金部以及Sn部這兩者與第一接點(diǎn)部接觸，存在接觸阻力以及摩擦系數(shù)增大的隱患。從避免該問(wèn)題的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為以如下方式控制表面形狀：即使沿任一方向進(jìn)行測(cè)定，第二接點(diǎn)部的表面的算術(shù)平均粗糙度Ra均為3.0μm以下，且至少具有一個(gè)Ra成為0.15μm以下的測(cè)定方向。此外，表面形狀的控制例如能夠通過(guò)賦予第二基材的凹凸形狀的高低差的控制、Sn層的填充量的調(diào)整等而進(jìn)行。

另外，在第二接點(diǎn)部具有上述構(gòu)造的情況下，Cu-Sn合金層的厚度與Sn層的厚度的合計(jì)優(yōu)選為0.5μm～5.0μm的范圍內(nèi)。由此，能夠更加容易地兼顧接觸阻力的降低和摩擦系數(shù)的降低。在上述厚度的合計(jì)不足0.5μm的情況下，Cu-Sn合金層以及Sn層這兩者的厚度不充分，因此存在降低接觸阻力的效果以及降低摩擦系數(shù)的效果不充分的隱患。另一方面，在上述厚度的合計(jì)超過(guò)5μm的情況下，較硬的Cu-Sn合金層的厚度過(guò)厚，存在導(dǎo)致第二端子的可加工性的降低以及生產(chǎn)率的降低的隱患。

另外，Cu-Sn合金層的厚度優(yōu)選為0.1μm～3.0μm的范圍內(nèi)。在Cu-Sn合金層的厚度不足0.1μm的情況下，存在摩擦系數(shù)降低的效果不充分的隱患。另一方面，在Cu-Sn合金層的厚度超過(guò)3.0μm的情況下，存在導(dǎo)致第二端子的可加工性的降低以及生產(chǎn)率的降低的隱患。

另外，Sn層的厚度作為平均值優(yōu)選為0.2μm～5.0μm的范圍內(nèi)、且上述對(duì)應(yīng)凹部中的最大的厚度優(yōu)選為1.2μm～20μm的范圍內(nèi)。在Sn層的厚度比上述特定的范圍薄的情況下，存在降低接觸阻力的效果不充分的隱患。另外，在Sn層的厚度比上述特定的范圍厚的情況下，存在摩擦系數(shù)降低的效果不充分的隱患。

(實(shí)施例1)

使用附圖說(shuō)明上述端子對(duì)的實(shí)施例。如圖2所示，端子對(duì)1構(gòu)成為，使設(shè)于第一端子2的第一接點(diǎn)部3與設(shè)于第二端子4的第二接點(diǎn)部5接觸來(lái)進(jìn)行使用。如圖3所示，第一接點(diǎn)部3具有復(fù)合覆蓋層32，該復(fù)合覆蓋層32形成于由金屬形成的第一基材31上，具有Sn-Pd系合金相321以及Sn相322，并且上述兩種相中的任一相分散于另一相。另外，在第一接點(diǎn)部3的表面30共存有Sn-Pd系合金相321以及Sn相322。

如圖4所示，第二接點(diǎn)部5具有形成于由金屬形成的第二基材51上的Cu-Sn合金層52和覆蓋Cu-Sn合金層52的一部分的Sn層53。另外，在第二接點(diǎn)部5的表面50共存有Cu-Sn合金層52暴露而成的Cu-Sn合金部520以及Sn層53暴露而成的Sn部530。以下，進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

＜第一端子2＞

在本例中，具有復(fù)合覆蓋層32的第一端子2構(gòu)成端子對(duì)1中的雄端子(參照?qǐng)D1的(a))。第一端子2具有連接電線的筒部21、與筒部21相連的筒狀體部22以及與筒狀體部22相連的突出部23。第一端子2呈大致棒狀，筒部21、筒狀體部22以及突出部23排列成一列。本例的第一端子2僅在突出部23上具有復(fù)合覆蓋層32。另外，如圖2所示，第一接點(diǎn)部3設(shè)于突出部23。

如圖1的(a)所示，筒狀體部22呈沿第一端子2的長(zhǎng)度方向延伸的大致方筒狀。突出部23與筒狀體部22的一方的開(kāi)口端221相連，筒部21與另一方的開(kāi)口端222相連。突出部23將筒狀體部22的一方的開(kāi)口端221作為基端而沿第一端子2的長(zhǎng)度方向延伸設(shè)置，且與延伸方向垂直的剖面呈扁平的形狀。筒部21具有固定從電線的終端部暴露的導(dǎo)體的線筒部211和固定電線的絕緣覆蓋部的絕緣筒部212。

如圖2所示，突出部23在插入于后述的第二端子4的筒狀體部42的狀態(tài)下由彈性片部43向筒狀體部42的頂板部424按壓。與此相伴地，在設(shè)于突出部23的第一接點(diǎn)部3與設(shè)于彈性片部43的第二接點(diǎn)部5之間形成電連接。

第一端子2例如能夠通過(guò)以下例示的方法進(jìn)行制作。首先，準(zhǔn)備由Cu合金形成的板狀的第一基材31，進(jìn)行脫脂清洗等預(yù)處理。接著，以僅在之后作為突出部23的部分形成鍍膜的方式利用掩蔽材料覆蓋第一基材31的表面。此外，在第一端子2的整個(gè)面形成復(fù)合覆蓋層32的情況下，無(wú)需掩蔽材料。

接著，通過(guò)電鍍法在第一基材31上依次層疊厚度1μm～3μm的Ni鍍膜、厚度10nm～50nm的Pd鍍膜、厚度1μm～2μm的Sn鍍膜。在形成了鍍膜之后，實(shí)施以230℃～400℃的溫度進(jìn)行加熱的回流焊處理，從而使Sn與Pd合金化而形成復(fù)合覆蓋層32。此時(shí)，有時(shí)Ni從Ni鍍膜向復(fù)合覆蓋層32擴(kuò)散并形成Ni-Sn合金。在采用本例的條件的情況下，如圖3所示，在復(fù)合覆蓋層32與第一基材31之間形成由Ni層331和Ni-Sn合金層332構(gòu)成的第一中間層33，該Ni層331由未向復(fù)合覆蓋層32擴(kuò)散的Ni形成。

之后，對(duì)形成了復(fù)合覆蓋層32的第一基材31實(shí)施沖壓加工，而成形為第一端子2的形狀。通過(guò)以上方法，能夠獲得第一端子2。

＜第二端子4＞

具有Cu-Sn合金層52以及Sn層53的第二端子4構(gòu)成端子對(duì)1中的雌端子(參照?qǐng)D1的(b))。第二端子4呈大致棒狀，具有連接電線的筒部41和與筒部41相連的筒狀體部42。

筒狀體部42呈沿第二端子4的長(zhǎng)度方向延伸的大致方筒狀。筒狀體部42的一方的開(kāi)口端421以能夠供突出部23插入的方式開(kāi)放。另外，筒部41與另一方的開(kāi)口端422相連。筒部41與第一端子2同樣地，具有線筒部411和絕緣筒部412。

如圖2所示，在筒狀體部42的內(nèi)部設(shè)有彈性片部43。彈性片部43是通過(guò)將筒狀體部42的底板部423朝向內(nèi)側(cè)后方折回而形成的，將插入于筒狀體部42內(nèi)的狀態(tài)下的突出部23向與底板部423相對(duì)的頂板部424側(cè)按壓。本例的第二端子4僅在彈性片部43上具有Cu-Sn合金層52以及Sn層53。

在長(zhǎng)度方向上的彈性片部43的大致中央部形成有以呈半球狀的方式向頂板部424側(cè)突出的第二接點(diǎn)部5。第二接點(diǎn)部5在突出部23插入于筒狀體部42內(nèi)的狀態(tài)下由彈性片部43的按壓力向突出部23按壓。與此相伴地，在第一接點(diǎn)部3與第二接點(diǎn)部5之間形成電連接。

第二端子4能夠通過(guò)以下例示的方法進(jìn)行制作。首先，準(zhǔn)備預(yù)先對(duì)表面賦予了具有凹部和凸部的凹凸形狀的、由Cu合金形成的板狀的第二基材51，進(jìn)行脫脂清洗等預(yù)處理。接著，以僅在之后作為彈性片部43的部分形成鍍膜的方式利用掩蔽材料覆蓋第二基材51的表面。此外，在第二端子4的整個(gè)面形成Cu-Sn合金層52等的情況下，無(wú)需掩蔽材料。

接著，通過(guò)電鍍法在第二基材51上依次層疊Ni鍍膜、Cu鍍膜以及Sn鍍膜。之后，對(duì)第二基材51實(shí)施回流焊處理而使Cu與Sn合金化。由此，沿第二基材51的凹凸形狀形成Cu-Sn合金層。此時(shí)，未進(jìn)行合金化的Sn通過(guò)回流焊處理進(jìn)行熔融而填充于Cu-Sn合金層52中的對(duì)應(yīng)凹部，成為Sn層53。另外，在采用本例的條件的情況下，如圖4所示，由Ni鍍膜形成的第二中間層54形成在第二基材51與Cu-Sn合金層52之間。

之后，對(duì)形成了Cu-Sn合金層52以及Sn層53的第二基材51實(shí)施沖壓加工，而成形為第二端子4的形狀。通過(guò)以上方法，能夠獲得第二端子4。

接著，說(shuō)明本例的作用效果。端子對(duì)1由具備第一接點(diǎn)部3的第一端子2和具備第二接點(diǎn)部5的第二端子4構(gòu)成。并且，第一接點(diǎn)部3以及第二接點(diǎn)部5分別具有上述特定的構(gòu)造。因此，與使第一接點(diǎn)部3彼此滑動(dòng)的情況以及使第二接點(diǎn)部5彼此滑動(dòng)的情況相比，能夠進(jìn)一步降低使第一接點(diǎn)部3與第二接點(diǎn)部5滑動(dòng)時(shí)的摩擦系數(shù)。

本例的端子對(duì)1例如能夠與構(gòu)成汽車(chē)用線束的電線的終端部等連接來(lái)進(jìn)行使用。另外，在本例中，說(shuō)明了具有復(fù)合覆蓋層32的第一端子2是雄端子、具有Cu-Sn合金層52以及Sn層53的第二端子4是雌端子的端子對(duì)1的例子，但是也可以將第一端子2設(shè)為雌端子，將第二端子4設(shè)為雄端子。

(實(shí)施例2)

本例是具備由連接器銷(xiāo)和雌端子構(gòu)成的端子對(duì)的連接器對(duì)10的例子。連接器對(duì)10由第一連接器10a(參照?qǐng)D5、圖6)和第二連接器(省略圖示)構(gòu)成，該第一連接器10a具備具有復(fù)合覆蓋層32的多個(gè)第一端子20，該第二連接器具備具有Cu-Sn合金層52以及Sn層53的多個(gè)第二端子4。此外，設(shè)于各連接器的端子的位置以及個(gè)數(shù)能夠根據(jù)用途而適當(dāng)變更。

第一連接器10a構(gòu)成為PCB用連接器，多個(gè)第一端子20貫通殼體6而配置。殼體6如圖5以及圖6所示，呈大致長(zhǎng)方體狀，具有供第二端子4貫通的底壁部61和從底壁部61的外周緣部豎立設(shè)置的側(cè)壁部62。

在圖中雖未示出，但是第二連接器具有殼體和貫通殼體而配置的多個(gè)第二端子4。第二連接器的殼體以能夠與第一連接器10a的殼體6嵌合的方式形成。另外，第二端子4在殼體彼此嵌合的狀態(tài)下設(shè)于在筒狀體部42內(nèi)插入有第一接點(diǎn)部3的位置。此外，本例的第二端子4是具有與實(shí)施例1同樣的結(jié)構(gòu)的雌端子。

本例的第一端子20構(gòu)成為連接器銷(xiāo)，在其一端具有第一接點(diǎn)部3，在另一端具有焊接部24。如圖6所示，第一端子20以配置在殼體6內(nèi)的第一接點(diǎn)部3為基端而朝向底壁部61延伸設(shè)置。另外，第一端子20貫通底壁部61而朝向殼體6的外側(cè)突出，底壁部61與焊接部24之間彎折成直角。焊接部24插入于印刷電路基板P的通孔H，通過(guò)焊接而與印刷電路基板P上的電路連接。

本例的第一端子20既可以使用板材來(lái)制作，也可以使用線材來(lái)制作。在使用板材來(lái)制作的情況下，在實(shí)施了沖裁加工之后通過(guò)與實(shí)施例1同樣的方法在第一基材31上形成復(fù)合覆蓋層32，而制作圖7所示端子中間體200。端子中間體200具有之后作為第一端子20的多個(gè)銷(xiāo)部201通過(guò)托架部202而相連的構(gòu)造。在通過(guò)嵌入成形而將端子中間體200固定于殼體6之后，切去托架部202，從而能夠獲得第一連接器10a。

由于在通過(guò)上述方法制作第一端子20的情況下，包含通過(guò)沖裁加工形成的斷面203(參照?qǐng)D7)在內(nèi)的第一端子20的大致整個(gè)面由復(fù)合覆蓋層32覆蓋，因此能夠防止第一基材31在表面暴露。其結(jié)果是，第一端子20具有優(yōu)異的焊料潤(rùn)濕性，能夠長(zhǎng)期維持焊接部24與印刷電路基板P的良好的電連接。

另外，也可以取代板材而使用線材作為第一基材31。即，在線材的表面形成鍍膜之后實(shí)施回流焊處理，從而形成復(fù)合覆蓋層32。之后，通過(guò)沖壓加工等將線材成形為連接器銷(xiāo)的形狀，并通過(guò)嵌入成形而固定于殼體6，從而能夠制作第一連接器10a。由于在該情況下，第一端子20的大致整個(gè)面也由復(fù)合覆蓋層32覆蓋，因此能夠長(zhǎng)期維持焊接部24與印刷電路基板P的良好的電連接。

其它與實(shí)施例1相同。此外，在圖5～圖7中使用的附圖標(biāo)記中的、與在實(shí)施例1中使用的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記表示與實(shí)施例1相同的結(jié)構(gòu)要素等。

如本例這樣，通過(guò)將具有上述特定的構(gòu)造的端子對(duì)應(yīng)用于連接器對(duì)10，能夠進(jìn)一步降低使連接器對(duì)10嵌合時(shí)的插入力。設(shè)于各連接器的端子的個(gè)數(shù)越增加，則降低插入力的效果越顯著。即，具有多個(gè)端子的多極連接器由于與單極連接器相比端子間的滑動(dòng)部分的面積增大，因此需要更大的插入力。相對(duì)于此，使用了具有上述特定的構(gòu)造的端子對(duì)的多極連接器由于各個(gè)端子對(duì)中的摩擦系數(shù)較小，因此能夠降低伴隨第一端子20與第二端子4的滑動(dòng)的摩擦力。因此，能夠有效地降低多極連接器中的插入力。

此外，在本例中，優(yōu)選為，將具有復(fù)合覆蓋層32的第一端子20作為連接器銷(xiāo)，將具有Cu-Sn合金層52以及Sn層53的第二端子4作為雌端子。在將第二端子4作為連接器銷(xiāo)的情況下，在第二端子4的大致整個(gè)面形成Cu-Sn合金層52以及Sn層53，因此需要在通過(guò)沖裁加工等將第二基材51成形為端子形狀之后進(jìn)行鍍覆處理。然而，在該情況下，由于成形為端子形狀時(shí)的變形而難以控制第二基材51的表面形狀。因此，難以形成具有期望的特性的第二接點(diǎn)部5，存在接觸阻力降低的效果以及摩擦系數(shù)降低的效果不充分的隱患。另一方面，由于在將第一端子20作為連接器銷(xiāo)的情況下，能夠在將第一基材31成形為端子形狀之后形成復(fù)合覆蓋層32，因此能夠防止該問(wèn)題。

(實(shí)驗(yàn)例)

本例是測(cè)定使第一接點(diǎn)部3與第二接點(diǎn)部5滑動(dòng)時(shí)的摩擦系數(shù)的例子。在摩擦系數(shù)的測(cè)定中，使用了按照以下的順序制作的固定試件以及移動(dòng)試件。此外，固定試件以及移動(dòng)試件的形狀模擬了實(shí)施例1中的第一接點(diǎn)部3(突出部23)以及第二接點(diǎn)部5。

＜固定試件＞

·制作方法

準(zhǔn)備由Cu合金板形成的第一基材31，進(jìn)行脫脂清洗等預(yù)處理。接著，通過(guò)電鍍法在第一基材31上依次層疊厚度2.0μm的Ni鍍膜、厚度20nm的Pd鍍膜、厚度1.0μm的Sn鍍膜。之后，在大氣環(huán)境下對(duì)鍍膜實(shí)施以300℃進(jìn)行加熱的回流焊處理，從而獲得固定試件。此外，本例的固定試件中的復(fù)合覆蓋層32中的Pd濃度根據(jù)進(jìn)行回流焊處理之前的Sn鍍膜以及Pd鍍膜的厚度、元素的密度、原子量計(jì)算所得的結(jié)果為3.0原子％。

·SEM(掃描式電子顯微鏡)觀察

從固定試件切出平板狀的試樣，通過(guò)SEM來(lái)觀察剖面。其結(jié)果是，確認(rèn)了固定試件具有在第一基材31上依次層疊有Ni層331、Ni-Sn合金層332以及復(fù)合覆蓋層32的構(gòu)造(參照?qǐng)D3)。另外，確認(rèn)了復(fù)合覆蓋層32具有在由Sn相322形成的海相中分散有由Sn-Pd系合金相321形成的島相而成的海島構(gòu)造。

接著，通過(guò)浸蝕從上述試樣去除Sn相322，取得浸蝕后的試樣表面的SEM像。在圖中雖未示出，但是在去除了Sn相322的狀態(tài)的表面分散地存在呈大致長(zhǎng)方體狀的Sn-Pd系合金相321。另外，在Sn-Pd系合金相321之間觀察到因Sn相322的去除而暴露的Ni-Sn合金層332。

接著，對(duì)所獲得的SEM像實(shí)施基于對(duì)比度的二值化處理。根據(jù)由此獲得的二值化像來(lái)求算Sn-Pd系合金相321的面積比率，在復(fù)合覆蓋層32的表面暴露的Sn-Pd系粒子312的面積比率為70％。

·光澤度測(cè)定

從固定試件采集平板狀的試樣，使用變角光澤度計(jì)(Suga試驗(yàn)機(jī)株式會(huì)社制“UGV-6P”)來(lái)測(cè)定表面的光澤度，為60％。

＜移動(dòng)試件＞

·制作方法

準(zhǔn)備由Cu合金形成且預(yù)先對(duì)表面賦予凹凸形狀513的板狀的第二基材51，進(jìn)行脫脂清洗等預(yù)處理。接著，通過(guò)電鍍法在第二基材51上依次層疊Ni鍍膜、Cu鍍膜以及Sn鍍膜。之后，實(shí)施加熱鍍膜的回流焊處理。之后，對(duì)第二基材51實(shí)施沖壓加工，形成呈半徑1mm的半球狀的凸部。通過(guò)以上步驟，制作具有相當(dāng)于第二接點(diǎn)部5的層疊構(gòu)造(參照?qǐng)D4)的移動(dòng)試件。

·SEM觀察

通過(guò)SEM觀察移動(dòng)試件的表面，在觀察到比較亮的Sn部530中散布有觀察到比Sn部530暗的Cu-Sn合金部520(省略圖示)。另外，相鄰Cu-Sn合金部520的間隔最小為大致5μm、最大為大致97μm。另外，Sn層53的平均的厚度以及第二中間層54的厚度均為1μm。

·光澤度測(cè)定

從移動(dòng)試件采集平板狀的試樣，使用變角光澤度計(jì)測(cè)定了表面50的光澤度，為350％。

進(jìn)而，通過(guò)將上述試樣在預(yù)先準(zhǔn)備的僅使Sn層53溶解的水溶液中浸漬30分鐘而使Cu-Sn合金層52暴露。在該狀態(tài)下，測(cè)定Cu-Sn合金層52的光澤度，為35％。此外，上述水溶液是通過(guò)使氫氧化鈉10g和對(duì)硝基苯酚1g溶解于蒸餾水200ml中而成的。另外，將浸漬試樣時(shí)的水溶液的溫度設(shè)為室溫。

＜摩擦系數(shù)測(cè)定＞

使移動(dòng)試件和固定試件沿鉛垂方向重疊，使凸部抵接于固定試件的表面。在該狀態(tài)下，通過(guò)壓電致動(dòng)器對(duì)移動(dòng)試件與固定試件之間施加3N的垂直負(fù)載。并且，在維持有鉛垂負(fù)載的狀態(tài)下使移動(dòng)試件以10mm/分的速度沿水平方向強(qiáng)制地移動(dòng)，通過(guò)測(cè)力計(jì)來(lái)測(cè)定在移動(dòng)中施加于固定試件的摩擦力。通過(guò)將所獲得的摩擦力除以鉛垂負(fù)載來(lái)計(jì)算摩擦系數(shù)。

圖8示出摩擦系數(shù)的測(cè)定結(jié)果(附圖標(biāo)記E1)。此外，圖8的縱軸是摩擦系數(shù)的值，橫軸是移動(dòng)試件的位移量。另外，在圖8中，為了與本例進(jìn)行比較，示出了使第一接點(diǎn)部3彼此滑動(dòng)時(shí)的摩擦系數(shù)(附圖標(biāo)記C1)以及使在表面具有Sn鍍膜的以往的接點(diǎn)部彼此滑動(dòng)時(shí)的摩擦系數(shù)(附圖標(biāo)記C2)。即，附圖標(biāo)記C1是測(cè)定使用對(duì)上述固定試件實(shí)施沖壓加工而形成凸部的試件作為移動(dòng)試件時(shí)的摩擦系數(shù)所得的結(jié)果。另外，附圖標(biāo)記C2是測(cè)定使利用板材制作而成的移動(dòng)試件以及固定試件滑動(dòng)時(shí)的摩擦系數(shù)所得的結(jié)果，該板材是以往的回流焊鍍Sn材料、即在Cu合金板上形成厚度1μm的Sn鍍膜之后實(shí)施回流焊處理而成的材料。

如根據(jù)圖8所得知的那樣，使第一接點(diǎn)部3與第二接點(diǎn)部5滑動(dòng)時(shí)的摩擦系數(shù)(附圖標(biāo)記E1)與第一接點(diǎn)部3彼此之間的摩擦系數(shù)(附圖標(biāo)記C1)以及以往的接點(diǎn)部彼此之間的摩擦系數(shù)(附圖標(biāo)記C2)相比，示出較低的值，并且長(zhǎng)期維持較低的摩擦系數(shù)。根據(jù)以上的結(jié)果，能夠理解，具有上述特定的構(gòu)造的端子對(duì)1能夠在維持較低的接觸阻力的同時(shí)與以往相比進(jìn)一步降低摩擦系數(shù)。